DE1029543B

DE1029543B - Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Schaumglas, gegebenenfalls zum Herstellen von Verbindungsteilen zum Verschmelzen von Teilen aus Glas, Quarz, keramischem Material, Metall od. dgl.

Info

Publication number: DE1029543B
Application number: DEL21483A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Georg Tischer
Original assignee: LEUTRON GES fur LEUCHTTECHNIK; ELEKTRONIK MBH
Current assignee: LEUTRON GES fur LEUCHTTECHNIK; ELEKTRONIK MBH
Priority date: 1955-03-21
Filing date: 1955-03-21
Publication date: 1958-05-08

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Schaumglas, gegebenenfalls zum Herstellen von Verbindungsteilen zum Verschmelzen von Teilen aus Glas, Quarz, keramischem Material, Metall od. dgl.

Die Schaumstruktur der Formteile kann auf zwei grundsätzlich verschiedene Weisen erhalten werden.

Bei einem bekannten Verfahren wird das Glaspulver mit Substanzen gemischt, welche bei Temperaturen, die über der Schmelztemperatur des verwendeten Glases liegen, Gase abgeben'. Bei einem anderen Verfahren verwendet man reines Glaspulver. Dieses zuletzt genannte Verfahren läßt sich jedoch bisher nur sehr schlecht durchführen, da hierbei die Temperatur während des Erschmelzungsvorganges sehr genau geregelt werden muß, damit die zwischen den Körnern enthaltenen Gase (insbesondere Luft) nicht entweichen, so daß ein Schaumkörper entsteht. Insbesondere ist hierbei sehr rasche Erhitzung und auch anschließend eine rasche Abkühlung erforderlich, um die Erschmelzungszeit kürzer zu halten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das zuletzt genannte Verfahren zum Herstellen von Formteiilen aus Schaumglas zu verbessern·, bei dem vorzugsweise reines Glaspulver in einer Form geschmolzen und anschließend abgekühlt wird.

Den bekannten Verfahren zum Verschmelzen von Glasteilen mit anderen Teilen konnte der Erfinder keine Anregung zur Lösung dieser Aufgabe entnehmen, da dort die besonderen Anforderungen einer sehr raschen Erhitzung und einer anschließenden raschen Abkühlung nicht bestehen.

Auch ein weiteres bekanntes Verfahren an der Verbindungsstelle von zwei Glasteilen, beispielsweise bei der Herstellung einer Entladungsröhre, ein starkes Hochfrequenzfeld zu erzeugen, das in den Glasteilen so große dielektrische Verluste hervorruft, daß sie erweichen und sich unter Druck miteinander vereinigen, konnte zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht angewendet werden. Der dielektrische Verlustfaktor des vom Glaspulver gebildeten Körpers (einschließlich der zwischen den Glaskörpern eingeschlossenen Luft) ist infolge des geringen prozentualen Volumenanteiles des Glases sehr gering.

Da der dielektrische Verlustfaktor in der Formel für die durch die Hochfrequenzenergie erzeugte Wärme unmittelbar als Faktor erscheint, wird dadurch diese Wärme stark herabgesetzt. Das bedeutet aber, daß die Hochfrequenzenergie bei Glaspulver nur in einem so geringen Maße in Wärmeenergie umgewandelt werden kann, daß dadurch der gewünschte Schmelzvorgang nicht eintritt.

Gemäß der Erfindung ist die obengenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Form vorgesehene Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Schaumglas, gegebenenfalls zum

Herstellen von Verbindungsteilen zum
Verschmelzen von Teilen aus Glas, Quarz, keramischem Material, Metall od. dgl.

Anmelder:

Leu tr on Gesellschaft für Leuchttechnik
und Elektronik m.b.H.,
Stuttgart, Weimarstr. 38

Dipl.-Phys. Dr. Georg Tischer, Stuttgart,
ist als !Erfinder genannt worden

leitfähige Einlagen oder Überzüge durch induktive oder galvanische elektrische Ströme erhitzt werden, so daß durch Steuerung dieser Ströme ein gewünschter Temperaturverlauf, insbesondere eine rasche Erhitzung und Abkühlung des Glaspulvers bzw. des erschmolzene» Formteiles, erreicht wird.

Durch die Erfindung wird eine genaue Steuerung des Temperaturverlaufes während des Schmelzvorganges erreicht, was bei den bekannten Verfahren, bei denen Glaspulver in Formen geschmolzen wird, die in Öfen oder in einer Flamme erhitzt werden, nicht möglieh ist, da bei diesen bekannten Verfahren die ganze Form von außen her durchwärmt werden muß, bis im Innern die nötige Temperatur erreicht ist, und dann die Abkühlung zunächst nur an der Außenseite der heißen Form wirksam wird. Die Wärmekapazität der Form verhindert daher bei diesen bekannten Verfahren ein schnelles Abkühlen des Schmelzgutes, so daß es praktisch sehr schwierig ist, nach den bekannten Verfahren Schaumglas zu erzeugen. Demgegenüber wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung erreicht, daß das Schmelzgut bei entsprechender Heizleistung sehr rasch erhitzt wird, während die außen kälter bleibende Form beim Abkühlen entsprechend ihrer Wärmekapazität zu einer raschen Abkühlung beiträgt. Dieses ermöglicht aber Schaumglas höchster Güte herzustellen. Die Abkühlung kann, wie bei den bekannten Verfahren, durch Anblasen oder Durchblasen der Formen unterstützt werden. Auch zeichnet sich das Verfahren gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren durch geringeren Energie-

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aufwand aus. Aber auch bereits die zeitliche Abkürzung des Herstellungsvorganges stellt eine wirtschaftliche Verbesserung dar.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei maschinellen Fertigungsmethoden die induktive oder direkte Stromerhitzuing eine oder mehrere Positionen in einer in einem Umlaufprozeß arbeitenden Maschine darstellen kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen drei Schnitte von drei verschiedenen Formen zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Form besteht aus zwei Teilen 1 und 2. In der Form ist ein Metallstift 3 angeordnet, der mit Glaspulver 4 verschmolzen werden soll. In das Innere der Form ist ein Metallring 5 eingesetzt, der induktiv (mittels Hochfrequenz) oder über geeignete Anschlüsse im direkten Stromdurchgang erhitzt wird. Der Metallring 5 ist aus einem solchen Stoff hergestellt, daß er weder mit dem verwendeten Glas schmilzt, noch nach dem Erkalten infolge eines hohen Ausdehnungskoeffizienten gegenüber dem des Glases auf dem Glaskörper aufgeschrumpft sitzt. Der Ring 5 kann an der Innenseite mit einem dünnen Graphitüberzug versehen sein, der eine Haftung des Ringes auf dem Glaskörper verhindert.

Die in Fig. 2 dargestellte Form weist neben den Teilen 1 und 2 noch einen Kern 6 auf. In die Hohlräume dieser Form 1, 2, 6 nach Fig. 2 sind zwei Glasrohre 7 und 8 eingesetzt, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden! Rohren mit Glaspulver 4 ausgefüllt ist. Der Kern 6 weist in seiner Mitte gegenüber dem mit Glaspulver ausgefüllten Zwischenraum zwischen den Glasrohren 7 und' 8 einen leitfähigen Überzug 5 auf, durch den nur in der näheren Umgebung der Schmelzungszone eine Erhitzung erzielt wird. Dieser leitfähige Überzug 5 kann in der gleichen Weise wie der Metallring 5 nach Fig. 1 induktiv oder über geeignete Anschlüsse im direkten Stromdurchgang erhitzt werden, wobei das Glaspulver 4 zu Schaumglas verschmolzen wird.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Form bilden die beiden Formteile 1 und 2 gleichzeitig einen Kern. In den ringförmigen Hohlraum dieser Form ist ein Glasrohr 9 eingesetzt, an welches mittels des Glaspulvers 4 ein Metallring 10 angeschmolzen werden soll. Zu diesem Zweck ist der nach dem Einführen des Glasrohres 9 noch verbleibende ringförmige Hohlraum der Form mit dem Glaspulver 4 ausgefüllt, auf das dann der Ring 10 aufgelegt ist. Der Metallring 10 wird nun induktiv erhitzt, so daß dadurch der Metallring 10 an das Glasrohr 9 mittels des sich aus dem Glaspulver 4 bildenden Schaumglases angeschweißt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine zusätzliche leitende Einlage nicht erforderlich.

Das Verfahren ist nicht auf die in den Au-sführnngsbeispielen gezeigten einfachen Bauelemente beschränkt. Durch geschickte Gestaltung der Formen und Werkstücke können mit diesem Verfahren in

ίο einem oder mehreren Arbeitsgängen vollständige Gasentladungsröhren, Hochvakuumröhren und andere aus Glas und/oder Quarz, Metall, Keramik usw. bestehende Körper hergestellt werden. Hierbei gestattet das Verfahren eine besonders rasche und technisch und wirtschaftlich günstige Fertigung.

Claims

Patentanspruch κ

1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Schaumglas, gegebenenfalls zum Herstellen "von Verbindungsteilen zum Verschmelzen von Teilen aus Glas, Quarz, keramischem Material, Metall od. dgl., bei dem vorzugsweise reines Glaspulver in einer Form geschmolzen und anschließend abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Form vorgesehene leitfähige Einlagen oder Überzüge durch induktive oder galvanische elektrische Ströme erhitzt werden, so daß durch Steuerung dieser Ströme ein gewünschter Temperaturverlauf, insbesondere eine rasche Erhitzung und Abkühlung des Glaspulvers bzw. des erschmolzenen Formteiles, erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Formteil aus Schaumglas ztt verbindende Metallteile als leitfähige Einlagen oder Überzüge verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive oder direkte Stromerhitzung eine oder mehrere Positionen in einer in einemUmlaufprozeß arbeitenden Maschine darstellt.

4: Form zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch in der Form angeordnete leitfähige Einlagen (3, 5) oder Überzüge.

'

5. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Einlagen oder Überzüge nur an den Stellen der Form vorgesehen sind, an denen der Erschmelzungsvorgang des Schaumglases stattfinden soll.

In Betracht gezogene Druckschriften!: Deutsche Patentschriften Nr. 709 201, 761322, 078,895 956;

österreichische Patentschrift Nr. 167 194.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen