DE1471966A1 - Process and device for the continuous production of molded articles from raw materials with a high silica content - Google Patents

Process and device for the continuous production of molded articles from raw materials with a high silica content

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern aus hochkieselaäurehaltigen Rohstoffen.Method and device for the continuous production of molded articles high silica raw materials.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von. Pormkörpern aus geschmolzenen hochkieselsäurehaltigen,· elektrisch nicht leitenden Rohstoffen, insbesondere Quarz oder Sand, wobei Widerstands- oder Hochfrequenzerhitzung zum Schmelzen des Gutes verwendet wird.The invention relates to a method and an apparatus for the continuous production of. Molded bodies made of molten, highly silica-containing, · electrically non-conductive raw materials, in particular Quartz or sand, where resistance or high frequency heating is used to melt the material.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Formkörpern, wie Stangen oder Rohren, aus geschmolzenen hochkieselsäurehaltigen Rohstof- ' fen, insbesondere Quarz bekannt. Bei einem bekannten Verfahren wird zum Schmelzen von Quarz od. dgl. ein Schachtofen mit einem rohrförmigen Schmelzbehälter mit am Boden angebrachter ringförmiger Ziehdüse zum fortlaufenden Ab-There are various methods and devices for the production of shaped bodies, such as rods or tubes, known from molten high-silica raw materials, especially quartz. In a known method a shaft furnace with a tubular melting container on the bottom is used to melt quartz or the like attached ring-shaped drawing nozzle for continuous discharge

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ziehen von Rohren verwendet, wobei der rohrförmige Schmelzbehälter aus schwer schmelzbarem Metall, wie Tantal, Wolfram oder Molybdän, besteht und von einem elektrisch beheizten Mantel umgeben ist» Es ist dabei ein in der Bodenöffnung des Behälters axial angeordnetes und mit ihm zusammen die ringförmige Ziehdüse bildendes Kernrohr aus schwer schmelzbarem Metall vorgesehen, das voneinander getrennte Schutzgaszuführungen besitzt. Bei dem bekannten Verfahren befindet sich in dem rohrförmigen Schmelzbehälter übereinandergeschichtet ein wesentlicher Vorrat des Quarzgutes, das erst am unteren Ende des Schmelzbehälters in die Schmelze übergeht, so daß die Oberfläche der Schmelze stets mit einer Packung von noch ungeschmolzenen Körnern bedeckt ist. Die nach diesem Verfahr η erzeugten Quarzrohre sind nicht völlig homogen und frei von Blasen.pulling pipes used, the tubular melting vessel made of hard-to-melt metal, such as tantalum, tungsten or molybdenum, and an electrically heated one Sheath is surrounded »It is an axially arranged in the bottom opening of the container and together with it the Ring-shaped drawing nozzle-forming core tube made of difficult-to-melt metal is provided, the shielding gas feeds separated from one another owns. In the known method, there are layers in the tubular melting container a substantial supply of the quartz material, which only enters the melt at the lower end of the melting container passes over, so that the surface of the melt is always covered with a pack of as yet unmelted grains. The quartz tubes produced by this method η are not completely homogeneous and free from bubbles.

Es sind noch verschiedene andere Vorschläge gemacht worden, um verbesserte Erzeugnisse zu erhalten, wobei jedooh ebenfalls stets ein größerer Vorrat von Quarzgut eingeschmolzen wurde. Bei allen bisher bekannten Schmelzverfahren besteht eine besondere Schwierigkeit darin, ein genügend homogenes und blasenfreies Enderzeugnis zu erhalten. Eine Läuterung der Schmelze ist infolge der Zähflüssigkeit des Schmelzgutes nahezu unmöglich. Dui'ch das lange Schmelzintervall des Rohmaterials, das mit einem Erweichen beginnt und nie einen tatsächlich flüssigen Zustand erreicht, klebtVarious other proposals have been made in order to obtain improved products, however a larger supply of fused silica was also always melted down. With all previously known melting processes there is a particular difficulty in obtaining a sufficiently homogeneous and bubble-free end product. Refining the melt is almost impossible due to the viscosity of the melt material. You have the long melting interval of the raw material, which begins to soften and never reaches an actually liquid state, sticks

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das zugefügte Rohmaterial bereits in einem Zustand zusammen, in dem eine plastische Verformung noch nicht möglich ist. Dadurch werden im Schmelzgut mehr oder weniger große und kleine Luftblasen oder Hohlräume mit eingeschlossen, die sich nie mehr ganz oder auch nur teilweise in einer zufriedenstellenden Weise beseitigen lassen. Es ist insbesonder^nicht möglich, durch einen mehr oder weniger großen Tiegelinhalt und dadurch bedingten Selbstdruck oder durch Anwendung von zusätzlichem äußeren Druck oder von Vakuum diese Luftblasen oder Hohlräume restlos zu entfernen. Die geschilderten Mängel lassen sich auch nicht durch komplizierte Arbeitsweisen, welche ein- oder mehrmaliges Umschmelzen einschließen, in zufriedenstellender Weise restlos beseitigen. Derartige besondere Aufbereitungs- und Umschmelzarbeitsweisen lassen sich nur auf bestimmte. Rohstoffe anwenden, sind außergewöhnlich kompliziert, zeitraubend und kostspielig und haben nicht zu einem völlig befriedigenden Ergebnis geführt.the added raw material already in a state in which plastic deformation is not yet possible. This results in more or less in the melt large and small air bubbles or cavities that are never completely or even partially enclosed can be eliminated in a satisfactory manner. In particular, it is not possible to use one more or less large crucible content and the resulting self-pressure or by applying additional external pressure or to remove these air bubbles or cavities completely by vacuum. The deficiencies outlined can also be not in a more satisfactory manner through complicated working methods which include one or more remelting Way to eliminate completely. Such special preparation and remelting procedures can only be applied to certain. Applying raw materials are exceptionally complex, time consuming and costly and don't have to be one completely satisfactory result.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines einfachen I Verfahrens und einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Pormkörpern aus geschmolzenen hochkieselsäurehaltigen Rohstoffen, bei welchen die vorstehend geschilderten Mängel im Enderzeugnis vollständig beseitigt sind.The invention aims to provide a simple I method and an apparatus for continuous production of molten Pormkörpern from highly siliceous raw materials in which the above-described shortcomings are completely eliminated in the finished product.

Die Erfindung gründet sich auf der Erkenntnis, daß dünne aufgeschmolzene Schichten des Schmelzgutes, welche die Dicke der jeweils zugeführten Korngröße des RohstoffsThe invention is based on the knowledge that thin melted layers of the melting material, which the thickness of the added grain size of the raw material

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nioht übersteigen und beim Schmelzen nooh in geeigneter Weise axial bewegt werden, zu Formkörpern, wie Stangen, Rohren, Streifen od. dgl. verarbeitet werden können, welohe völlig frei von Blasen oder Hohlräumen oder anderen inhomogenen Stellen sind.nioht exceed and when melting nooh in a suitable manner are moved axially, to form bodies such as rods, tubes, strips or the like. Can be processed, welohe completely are free of bubbles or voids or other inhomogeneous areas.

Gemäß der Erfindung wird das zu schmelzende körnige Rohmaterial der Oberfläche einer zwischen zwei getrennt aufheiz·* baren, beheizte Formwerkzeuge bildenden Zonen bereits geschmol-™ zenen kleinen Vorratsmenge derart zugeführt, daß die zugeführten Körner keine die Korngröße übersteigende Sohioht auf der Oberfläche der gesohmolzenen Vorratsmenge bilden. Das körnige Rohmaterial wird dabei der Oberfläche der gesohmolzenen Vorratsmenge in dem Maße kontinuierlich zugeführt, wie es der zur Verarbeitung kommenden Schmelze entspricht, und das geformte Erzeugnis wird mit einer der Schmelzgesohwindigkelt der dünnen Schicht entspreohenden Geschwindigkeit kontinuierlich abgezogen.According to the invention, the granular raw material of the surface to be melted is separately heated between two Already melted, heated molds forming zones are supplied to a small amount of stock in such a way that the supplied Grains do not form any substance exceeding the grain size on the surface of the molten storage quantity. The grainy one Raw material is continuously fed to the surface of the molten supply to the extent that it is used for the Processing corresponds to the coming melt, and the molded product is made with one of the thin melts Layer corresponding speed continuously withdrawn.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung k wird mindestens eine der getrennt aufheizbaren Zonen in Schwingungen versetzt und die Zufuhrgeschwindigkeit des Rohmaterials, die Sohwingungsfrequenz und/oder -amplitude sowie die Abzugsgeschwindigkeit derart geregelt, daß eine kontinuierliche Schmelzung und Abführung der geformten Erzeugnisse erfolgt.According to a preferred embodiment of the invention k at least one of the separately heatable zones is made to vibrate and the feed rate of the raw material, the vibration frequency and / or amplitude and the take-off speed are regulated in such a way that a continuous The molded products are melted and discharged.

Um mit Sicherheit etwaige kleine Luft- oder HohlraumelnsohlUsse in der Schmelze zu vermeiden, kann diese duroh einen Schwing- oder Ultraschallgenerator in geeigneter Welse so in Bewegung gehalten werden, daß sich keine Luftblasen bilden können, da diese duroh die schnellen Bewegungen so-In order to be certain to avoid any small air or cavity soles in the melt, this can be duroh a vibrating or ultrasonic generator in a suitable catfish are kept in motion so that no air bubbles are formed can form, as these can withstand the rapid movements

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OPHGfNAL /NSPECTEDOPHGfNAL / NSPECTED

fort zerrissen werden. Die Einwirkung dieser Bewegungen kann auch auf einen oder auch auf beide die Schmelzzone bildenden Formwerkzeuge erfolgen. Ausgeführte Versuche haben gezeigt, daß daduch Hohlraumeinschlüsse völlig vermieden weiden und daß ein völlig homogenes, blasenfreies Schmelzgut erreicht wird.be torn away. The action of these movements can also affect one or both of the melting zone forming molds take place. Tests carried out have shown that this completely avoids cavity inclusions graze and that a completely homogeneous, bubble-free melt material is achieved.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das körnige Rohmaterial über einen rotierenden Verteiler, insbesondere in der Form eines Trichters zwischen die getrennt aufheizbaren Zonen eingeführt.According to a particular embodiment of the invention the granular raw material is fed through a rotating distributor, in particular in the form of a hopper between the separately heatable zones introduced.

Es ist zweckmäßig, das körnige ßohmaterial in vorgeheiztem Zustand zwischen die getrennt aufheizbaren Zonen einzuführen. Das körnige Rohmaterial kann vorzugsweise über eine fortschreitend erhitzte und in Schwingung gesetzte Zuführeinrichtung, insbesondere in der Form eines beheizten Rohres zugeführt werden.It is useful to place the granular raw material in a preheated state between the separately heatable zones to introduce. The granular raw material can preferably be heated and vibrated progressively Feed device, in particular in the form of a heated pipe.

Es ist zweckmäßig, die Zuführung und/oüer Schmelzung des körnigen Rohmaterials unter einer Schutzgasatmosphäre auszuführen. (It is useful to feed and / or melt of the granular raw material under a protective gas atmosphere. (

Die zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung vorgesehene Vorrichtung, bei der die Formwerkzeuge aus hochhitzebeständigem Werkstoff hergestellt sind und zweckmäßig unter dem jeweils für das betr. Material erforderlichen Schutzgas arbeitet, hat den besonderen Vorteil, daß die Schmelze nicht wie bisher zum Zwecke einer läuterung eine ; The device provided for carrying out the method according to the invention, in which the molding tools are made of highly heat-resistant material and expediently works under the protective gas required for the respective material, has the particular advantage that the melt does not, as previously, be used for purification purposes ;

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OFWGiNAL INSPECTEDOFWGiNAL INSPECTED

längere Zeit in Fluß gehalten werden muß, sondern daß sofort nach dem Erreichen des für das Abziehen geeigneten Erweichungsgrades abgezogen werden kann. Dadurch wird vor allem eine Verdampfung des Schmelzgutes, im besonderen bei der Schmelzung von Quarz, vermieden. Die Vermeidung der sehr lästigen Materialverdampfungen, die nicht nur die ganze Anlage des Ofens verunreinigen und zu Betriebsstörungen Anlaß geben, sondern sich auch am fertigen Erzeugnis absetzen und somit zu erheblicher Qualiftf tätsverschlechterungen, Ausschuß und Betriebsunterbrechungen führen können, ist von besonderer technischer Bedeutung.must be kept in the flow for a longer period of time, but that immediately after reaching the point suitable for removal Degree of softening can be deducted. This mainly results in evaporation of the melting material, in particular when melting quartz, avoided. Avoiding the very annoying material evaporation that doesn't only contaminate the entire system of the furnace and cause malfunctions Give cause, but also settle on the finished product and thus to considerable qualiftf deterioration, rejects and business interruptions are of particular technical importance.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert«The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.

Pig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausfüiihrungsform einer Vorrichtung gemäß öer Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern aus geschmolzenen hochkieselsäurehaltigen Rohstoffen.Pig. 1 shows in section an embodiment of a Device according to the invention for the continuous production of moldings from molten high silicic acid Raw materials.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab die Formwerkzeuge für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer zur Herstellung von Rohren geeigneten Stellung.Fig. 2 shows the forming tools on an enlarged scale for the device according to FIG. 1 in a position suitable for the production of pipes.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Formwerkzeuge für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer zur Herstellung von Stangen geeigneten Stellung.FIG. 3 shows, on an enlarged scale, the molding tools for the device according to FIG. 1 in one for production suitable position from poles.

Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsformen zusammenarbeitender Formwerkzeuge für die Herstellung von Bändern oder Streifen. Figures 4 and 5 show embodiments of cooperating molds for the manufacture of tapes or strips.

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Pig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Tiegel aus schwer schmelzbarem Werkstoff mit einer Bodenöffnung«Pig. 6 is a top view of a crucible made of a difficult-to-melt material with a bottom opening.

In Pig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für das Schmelzen und Verarbeiten von Quarz dargestellt.In Pig. Figure 1 is an embodiment of an apparatus according to the invention for melting and processing represented by quartz.

Mit 1 ist ein Vorratsbehälter für das Rohmaterial bezeichnet, der an seinem unteren Ende in einen trichterförmigen Teil 2 ausläuft und eine Zuführeinrichtung 3 beschickt. Die Zuführeinrichtung 3 ist teilweise von einem Isoliermantel 4 umgeben und wird elektrisch derart beheizt, daß eine langsame Vor- und Aufwärmung des zu fördernden Gutes erfolgt. Die abstrahlende Wärme aus der Zuführeinrichtung wird zweckmäßig um den Vorratsbehälter 1 geleitet und damit zu einer weiteren Aufwärmung des in dem Vorratsbehälter 1 befindlichen Rohmaterials ausgenutzt. Die Zuführeinrichtung 3 kann ein mit einem, eine fortschreitende Erhitzung gestattenden Widerstandsheizkörpers versehenes Quarzrohr mit flachem Boden umfassen, das von dem wärmeisolierenden Mantel ganz oder teilweise umgeben ist. Zweckmäßig ( wird die Zuführeinrichtung durch einen Schwingungsgenerator in Schwingung versetzt.1 with a storage container for the raw material is referred to, which runs out at its lower end in a funnel-shaped part 2 and a feed device 3 is charged. The feed device 3 is partially surrounded by an insulating jacket 4 and is electrically heated in such a way that the goods to be conveyed are slowly preheated and heated. The radiating heat from the supply device is expediently conducted around the storage container 1 and thus used to further warm up the raw material located in the storage container 1. The feed device 3 can comprise a quartz tube with a flat bottom which is provided with a resistance heating element which permits progressive heating and which is completely or partially surrounded by the heat-insulating jacket. Expediently ( the feed device is made to vibrate by a vibration generator.

Die Rinne 3 mündet in einen drehbaren Verteiler in Porm eines Trichters 5» der mittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) zentrisch um ein in diesem Pall als Ziehdorn ausgebildetes Formwerkzeug 6 gedreht wird. Der Trichter 5 ist auf seiner Innenseite mit radia- ,The channel 3 opens into a rotatable distributor in the form of a funnel 5 by means of a suitable drive device (not shown) rotated centrically around a forming tool 6 designed as a drawing mandrel in this pallet will. The funnel 5 is on its inside with radial,

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len Rillen versehen und seine Drehgeschwindigkeit wird eo bemessen, daß das aus der Rinne 3 eugeführte "Rohmaterial durch die Zentrifugalkraft und die Schwerkraft gleichmäßig und zentrisch der Schmelzzone eugeführt wird. Die Schmelzmone wird duroh den Ziehdorn 6 und eine am Bo- · den eines Schmelztiegele 7 gebildete Ziehdüse oder Öffnung 8 gebildet. Der Sohmelatiegel 7 ist von einer Halterung oder einem Gestell 9 getragen.len is provided with grooves and its rotational speed becomes eo dimensioned that the "raw material" fed out of the channel 3 is guided uniformly and centrically to the melting zone by centrifugal force and gravity. The molten monkey is thru the mandrel 6 and one on the base the drawing nozzle or opening formed by a crucible 7 8 formed. The Sohmelatiegel 7 is from a holder or a frame 9 carried.

Der Ziehdorn 6 weist einen Fortsatz 10 von größere« Durchmesser auf und ist mit einem Schwing- oder Ultraschallgenerator 11 verbunden, dessen Energie in der Schmelzζone in axialer Richtung zur Auswirkung kommt.The drawing mandrel 6 has an extension 10 with a larger diameter and is equipped with a vibrating or ultrasonic generator 11 connected, its energy in the melting zone comes into effect in the axial direction.

Die Aufheizung der beiden !Formwerkzeuge, d.h. des Ziehdorns 6 und des Tiegels 7 mit Düsenöffnung 8 erfolgt mittels direkter Widerstandserhitzung. Die Aufheieung kann Jedoch auch durch Hochfrequenzerhitzung erfolgen.The two forming tools, i.e. the mandrel 6 and the crucible 7 with the nozzle opening 8, are heated by means of direct resistance heating. The suspension can However, this can also be done by high-frequency heating.

Unterhalb der in Fig. 1 dargestellten Torriohtung ist eine in bekannter Veise als Band- oder Rollenziehmaschine ausgebildete Ziehvorrichtung vorgesehen (nicht dargestellt), die mechanisch oder elektrisch mit der Erregung und Steuerung der Zuführungsrinne 3 und dem Drehantrieb dee Trichters 5 derart regelbar verbunden ist, daß die Zuführung dee Rohmatr^ials aus der Rinne 3 in den Irichter 5 und aus diesem in die Sohmelzzone kontinuierlich und genau dosiert erfolgt, eo daß sie der Materialmenge entspricht, die durohBelow the Torriohtung shown in Fig. 1 a known Veise as a tape or roller drawing machine is provided (not shown), which is mechanically or electrically connected to the excitation and control of the feed chute 3 and the rotary drive of the funnel 5 in such a controllable manner that the feed of the raw material from the channel 3 into the funnel 5 and from there into the melting zone takes place continuously and precisely dosed so that it corresponds to the amount of material that is duroh

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die Ziehvorrichtung abgezogen wird.the pulling device is withdrawn.

In der Sohmelzzone wird das körnige Gut in dünner Schicht auf eine zwischen den beiden beheizten Formwerkzeugen bereits geechmolzene Vorratsmenge 13 kontinuierlich aufgebracht, wobei die Zufuhrgeschwindigkeit des körnigen Rohmaterials und die Abzugegeschwindigkeit des geschmolzenen Guts derart geregelt werden, daß vorzugsweise jeweils nur eine einlagige Kornschicht auf die Oberfläche der geschmolzenen Vorratsmenge aufgebracht und dort ge» schmolzen wird. Dadurch wird in der Schmelzzone eine Anhäufung von noch nicht ganz oder nur teilweise oder wenig / angeschmolzenem Rohmaterial vermieden. Durch das gleichzeitig erfolgende Abziehen des geschmolzenen Guts wird ein dauernder Fluß der Schmelze erreicht, so daß Hohlräume und Blaaen schon praktisch ausgeschlossen sind. Durch die auf die Schmelzzone dauernd einwirkende Energie des Schwing- oder Ultraschallgenerators 11 werden zudem etwa auftretende kleinste Hohlräume zerrissen und beseitigt. Die Schwingungsfrequenz und/oder -amplitude des Schwingungsgenerators werden in Anpassung an die Zufuhrgeschwindigkeit und Abzugsgesohwindigkeit so geregelt, daß eine kontinuierliche Schmelzung der dünnen Sohicht aus körnigem Rohmaterial erfolgt.In the Sohmelzzone the granular material becomes thinner Layer on a supply 13 already melted between the two heated molds continuously applied, the feed speed of the granular raw material and the withdrawal speed of the molten Guts are regulated in such a way that preferably only a single layer of grain on the surface applied to the melted supply and melted there. This creates an accumulation in the melting zone of not yet fully or only partially or little / partially melted raw material avoided. Through that at the same time subsequent withdrawal of the molten material, a continuous flow of the melt is achieved, so that cavities and Blaaen are practically excluded. Through the on The energy of the oscillation or ultrasound generator 11 that is continuously acting on the melting zone is also approximately the smallest that occurs Cavities torn and eliminated. The vibration frequency and / or amplitude of the vibration generator are in adaptation to the feed speed and take-off speed regulated so that a continuous melting of the thin layer of granular raw material takes place.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist zweckmäßig auf einer Grundplatte aufgebaut.. Die Verteilereinrichtung (Trichter 5) und die Formwerkzeuge (6,7,) sind in einem gasdichten gehäuseThe device according to FIG. 1 is useful on one Base plate built up .. The distribution device (funnel 5) and the molding tools (6, 7,) are in a gas-tight housing

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se 12, das wärmeisolierend und kühlbar ausgebildet Bein kann, eingeschlossen. Ein weiteres Gehäuse .13 umgibt gasdicht den Schwing- oder Ultraschallgenerator 11 und die Verbindungsteile von dem Ziehdorn 6 zu dem Generator 11.se 12, which can be designed to be heat-insulating and coolable, included. Another housing .13 surrounds it in a gas-tight manner the vibrating or ultrasonic generator 11 and the connecting parts from the drawing mandrel 6 to the generator 11.

Der Ziehdorn 6 ist sowohl in axialer Richtung als auch seitlich einstellbar angeordnet, wobei beide Einstellungen von außen auch während des Betriebs einregulierbar sind. Ss ist auf diese V/eise möglich, während des Betriebs, z.B. beia* Ziehen von Rohren, die Dicke der V/andstärke genau und gleichmäßig einzustellen.The mandrel 6 is arranged to be adjustable both in the axial direction and laterally, with both settings can also be adjusted from the outside during operation. Ss is possible in this way, during operation, e.g. at * Pulling pipes, the thickness of the wall thickness accurately and evenly to adjust.

Die Stromzuführungen und sonstigen, der Hitae stark ausgesetzten Teile, sind zweckmäßig mit Wasserkühlung ausgerüstet. The power supply lines and other parts that are heavily exposed to the impact are expediently equipped with water cooling.

Der Ziehdorn 6 und der Tiegel 7Nkönnen an den gekühlten Stromzuführungen mittels genormter Passungen angeschlossen sein.The mandrel 6 and the crucible 7 N can be connected to the cooled power supply lines by means of standardized fits.

Die Formwerkzeuge, d.h. der Ziehdorn 6 und der Tiegel 7 alt öffnung„8 sind aus schwer schmelzbarem Metall, wie Molybdän, hergestellt. " ;The forming tools, i.e. the mandrel 6 and the crucible 7 old opening "8 are made of hard-to-melt metal such as molybdenum, manufactured. ";

Pig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Formwerkzeuge so mit Bezug aufeinander eingestellt sind, daß kontinuierlich Rohre aus Quara od.dgl, erzeugt werden können. Der Ziehdorn 6 weist einen Längsschiltζ 14 «nd einen kur a tn Querschlitz 15 auf, um eine gl&e&a&Blge Auf hei- duroh Widerstandserhitzung mittfls el^trieohen Strome Pig. 2 shows an embodiment in which the molding tools are set with respect to one another in such a way that tubes made of quara or the like can be produced continuously. The drawing mandrel 6 has a longitudinal blade 14 and a short transverse slot 15 in order to achieve even resistance heating by means of electric currents

-lieu gewährleisten. '-lieu ensure. '

Fig· 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Fornwerkeeuge so mit Bezug aufeinander eingestellt sind, daS kontinuierlich Stangen aus Quarz od.dgl. erzeugt werden können.Fig. 3 shows an embodiment in which the mold eyes are adjusted with respect to one another, daS continuously rods made of quartz or the like. generated can be.

Fig» 4 und 5 Beigen eine Ausfilhrungsform, mit welcher Bänder olfer Streifen aus Quarz od.dgl. hergestellt werden können· Ke 1st in diesem Fäll ein Ziehdorn 16 aus Bohwersohmelctfcrttm Metall mit rechteckigem 'Querschnitt vorgesehen, der mit einer rechteckigen Öffnung 16 im Boden eines Siegele 17 aus schwer schmelzbarem Metall zusammenarbeitet. Der Ziehdorn 16 weist einen üängesohlitz 24 und einen Querschlitz 25 auf, um eine gleichmäßige Aufheizung bei derFIGS. 4 and 5 beige show an embodiment with which Bands of olfer strips of quartz or the like. getting produced In this case, a mandrel 16 made of metal with a rectangular cross-section is provided, with a rectangular opening 16 in the bottom of a Seal 17 made of hard-to-melt metal. The drawing mandrel 16 has a üängesohlitz 24 and a transverse slot 25 to ensure uniform heating during the

Widerstandserhitzung mittels elektrischen Stromseu gewähr«Resistance heating by means of electrical current guarantees

■·*■■■ . -,■■■ -'--'I leisten· ,■ · * ■■■. -, ■■■ -'-- 'I Afford· ,

In Fig. 6 ist im einzelnen ein· Aueführungsform fürIn FIG. 6 there is a detailed embodiment for

*, ■ ■ ■ ' ■■<■-■■-*, ■ ■ ■ '■■ <■ - ■■ -

den Siegel 1 nlt^ Bodenöffnung 8 veranschaulicht, welche eine glelohmaßige Aufhatεung des Siegele durch elektriBche Widerstandsheizung gestattet. Der Boden des Siegel· 7 ist als Ring 19 ausgebildet! der durch Spalte 20 und 21 von den Seitenteilen *\% und 7" de* Ttegele 7 getrennt ist* Der Ring 19 weist ewel Aneohluöitüoke 22 und 23 zur elektrieohen Verbindung auf, deren wirksam· Querschnitte mindestens dem doppelten wirksamen Querschnitt des freien Ringes 19 ent^ sprechen«the seal 1 is illustrated in the bottom opening 8, which allows the seal to be held in good condition by means of electrical resistance heating. The bottom of the seal 7 is designed as a ring 19! which is separated by gaps 20 and 21 from the side parts * \ % and 7 "de * Ttegele 7 * The ring 19 has each aneohluöitüoke 22 and 23 for electrical connection, the effective cross-sections at least twice the effective cross-section of the free ring 19 ent ^ speak «

8098177029« ,ι8098177029 «, ι

Die Seitenteile 71 und 7" Bind durch Schweißen miteinander verbunden. Der ringförmige Boden ist an die Seitenteile angeschweißt, wobei entsprechende Ausschnitte für die Anschlußstücke 22 und 23 vorgesehen sind.The side parts 7 1 and 7 ″ Bind are connected to one another by welding. The annular base is welded to the side parts, with corresponding cutouts for the connecting pieces 22 and 23 being provided.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Aufheizung des- Ziehdorns - wie beschrieben - durch Y/iderstandserhitzung erfolgen, während die Aufheizung dew Tiegels durch Hochfrequenzerhitzung erfolgt.According to a particular embodiment of the invention the drawing mandrel can be heated - as described - by Y / resistance heating, while the heating dew Crucible is done by high frequency heating.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung kommt fürIn the practice of the invention comes for

die Herstellung von Klarglasgegenatänden als Rohmaterialthe production of clear glass objects as raw material

-r-r

Quarz, z.B. Bergkristall, und für undurchsichtige Gegenstände als Rohmaterial Quarzsand in Betracht.Quartz, e.g. rock crystal, and quartz sand as raw material for opaque objects.

Zur Erzielung optimaler Ergebnisse ist es zweckmäßig, das Rohmaterial so aufzuarbeiten, daß es in geeigneter Modifikation und frei von Fremdstoffen und Peinstoffen in Korngrößen von etwa 0,5-3 mm, vorzugsweise etwa 1-2 mm Durchmesser vorliegt.In order to achieve optimal results, it is advisable to work up the raw material in such a way that it has been appropriately modified and free from foreign matter and pollutants in Grain sizes of about 0.5-3 mm, preferably about 1-2 mm in diameter are present.

Eine geeignete*Aufbereitung kann wie folgt erfolgen: Das Rohmaterial in Form von Bergkristallstücken ( -Modifikation) wird im Drehrohrofen kontinuierlich bis zum Umwandlungspunkt (ca. 560°) erwärmt, die erhaltene A-Modifikationwird in destilliertem Wasser abgeschreckt, zwischen Stahlbacken gebrochen, von Staub und Feinstoffen befreit und im Drehrohrofen schonend getrocknet. . .A suitable * processing can be carried out as follows: The raw material in the form of rock crystal pieces (modification) is continuously heated in the rotary kiln to the transition point (approx. 560 °), the A modification obtained is quenched in distilled water, broken between steel jaws, from dust and fine substances are freed and gently dried in the rotary kiln. . .

909817/0296909817/0296

Claims (12)

P H 71 966.5 22. November 1968 PatentansprücheP H 71 966.5 November 22, 1968 claims 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formkörpern aus geschmolzenen hochkieselsäurehaltigen, elektrisch nicht leitenden Rohstoffen, insbesondere Sand oder Quarz, unter Verwendung von Widerstands- oder Hochfrequenzerhitzung, bei welchem das zu schmelzende körni- f ge Rohmaterial der Oberfläche einer geschmolzenen Vorratsmenge in den Maße zugeführt wird, wie es der zur Verarbeitung kommenden Schmelze entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß man das körnige Rohmaterial der Oberfläche der zwischen:-^wei getrennt aufheizbaren, beheizte ]?oriawerkzeuge bildenden Zonen bereits geschmolzenen kleinen Vorratsmenge jäerart zuführt, daß die zugeführten Körner keine die Korngröße übersteigende Schicht auf der Oberfläche der geschmolzenen, Vorratsmenge bilden. j 1. Process for the continuous production of Moldings made from molten high silica, electrically non-conductive raw materials, especially sand or quartz, using resistance or high-frequency heating, in which the granular raw material to be melted is supplied to the surface of a molten supply to the extent that it is for processing corresponding to the coming melt, characterized in that that the granular raw material of the surface of the between: - ^ white separately heatable, heated]? oria tools forming zones already melted small Stock amount jäerart that supplies the grains supplied do not form a layer larger than the grain size on the surface of the molten stock. j 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 mindestens eine der, beheizte üOriawerkzeuge bildenden Zonen in Schwingungen versetzt wird, und die Zuführgeschwindigkeit des körnigen Rohmaterials, die Schwingungsfrequenz und/oder-amplitude sowie, die Abzugsgeschwindigkeit des Erzeugnisses derart geregelt werden, daß eine2. The method according to claim 1, characterized in that at least one of the heated üOria tools forming Zones is vibrated, and the feed speed of the granular raw material, the vibration frequency and / or amplitude and the withdrawal speed of the product are regulated in such a way that a 909817/0296 bad original909817/0296 bathroom original ■'■·-■-■ - . ; . -■■ . ■ ■ . ■:.··>.rl· kontinuierliche gleichförmige, Schmelzung der dÜ3anQnonrjo Korngröße nicht übersteigenden Schicht erfolgt,, j 5-· .-■■-. ·:-.·.»;/■ '■ · - ■ - ■ -. ; . - ■■. ■ ■. . ■: ··> .RL · continuous uniform melting of dÜ3anQn onr j o grain size not exceeding layer is ,, j 5 - · .- ■■ -. · : -. ·. »; / 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch; ge-, , ,<q\ kennzeichnet, dal.! das. körnige Ilohmaterial :~aber·.einen Rotierenden Verteiler, insbesondere in äer '^o-Tst elnea-^rioiiters, auf die bereits geschmolzene kleine Vorratsmenge . . . derart aufgebracht wird, daß auf ihr jeweils nur eine, die Korngröße nicht übersteigende Schicht gebildet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that; ge,,, <q \ indicates that.! the. granular Ilohmaterial: ~ but ·. a rotating distributor, especially in outer '^ o-Tst elnea- ^ rioii ters, on the already melted small supply. . . is applied in such a way that only one layer which does not exceed the grain size is formed on it. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daii das körnige Rohmaterial über eine fortschreitend erhitzte und in Sciivri.ngung verset-zte Zufuhreinrichtung zugeführt wird. . . 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized daii the granular raw material over a progressively heated and in Sciivri.ngung staggered feed device is fed. . . ■ 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1/bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung und/oder die Schmelzung des körnigen Rohmaterials in an sich bekannter Ifeise unter einer Schutzgasatmosphäre erfolgt. ;■ 5. The method according to any one of claims 1 / to 4, characterized characterized in that the supply and / or the melting of the granular raw material is known per se Ifeise takes place under a protective gas atmosphere. ; 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.nach einem der Ansprüche 1 bis 3 xiit zur Bildung der Schmelz-;,S; zone zusammenarbeitenden, elektrisch beheizbaren i'eilen, ■ zwischen denen eine geschmolzene Vorratsmenge gebildet ..:. wird, einer Einrichtung zur kontinuierlichem Zuführung des körnigen Rohmaterials in die Schaelzzome und einer Einrichtung zum kontinuierlichen Abziehen des geformten Erzeugnisses, dadurch gekennzeichent, äaiu die zwei zusammenarbeitenden, getrennt elektrisch beheizbaren rfeile aus6. Device for performing the method.nach one of claims 1 to 3 xiit for forming the melting ;, S ; zone of cooperating, electrically heatable parts, ■ between which a molten supply is formed ..:. is, a device for the continuous supply of the granular raw material into the peeling molds and a device for the continuous removal of the shaped product, characterized thereby, aaiu the two cooperating, separately electrically heated r files BAD ORiGiNAL 909817/0296ORIGINAL BATHROOM 909817/0296 4$$ 4 einem Tiegel (7) aus schwerschmelzbarem Werkstoff mit einer Bodenöffnung (8) und einem aus schwerschmelzbarem Werkstoff hergestellten Dorn (6), der mit der Bodenöffnung (8) des Tiegels (7) eine Formöffnung bildet, bestehen.with a crucible (7) made of a refractory material a bottom opening (8) and one made of refractory Material produced mandrel (6), which forms a mold opening with the bottom opening (8) of the crucible (7) exist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der zusammenarbeitenden, getrennt elektrisch beheizbaren Teile (Tiegel (7), Dorn (6)) mit einer Vibrationseinrichtung verbunden ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that at least one of the cooperating, separately electrically heatable parts (crucible (7), mandrel (6)) is connected to a vibration device. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusammenarbeitenden elektrisch beheizbaren Teile (Tiegel (7)» Dorn (6)), in der Höhe und z\*eckmäßig auch seitlich relativ zueinander während des Betriebes von außen einstellbar sind.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the two cooperating electrically heatable parts (crucible (7) »mandrel (6)), vertically and vertically also laterally relative to one another during the Operation can be set externally. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch einen drehbaren Verteiler (5) für die Einführung des körnigen Rohmaterials in die Schmelzzone zwischen Dorn (6) und Tiegel (7).9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized by a rotatable distributor (5) for the Introduction of the granular raw material into the melting zone between mandrel (6) and crucible (7). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9t gekennzeichnet durch eine zunehmend elektrisch beheizbare und in Schwingung versetzte Zuführeinrichtung (3) für dae körnige Rohmaterial.10. Device according to one of claims 6 to 9t by an increasingly electrically heated and vibrating feed device (3) for dae granular raw material. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (3) ein mit einem Yüderstandsheizkörper versehenes Quarzrohr mit flachem Boden umfaßt, das von einer wärmeisolierenden Hülle (4) umgeben ist.11. The device according to claim 10, characterized in that that the feed device (3) comprises a quartz tube provided with a Yüder auxiliary heater and having a flat bottom, which is surrounded by a heat-insulating cover (4). 9 0 9 8 17/0296 BAD original9 0 9 8 17/0296 BAD original - - 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (3), der Verteiler (5), die Formwerkzeuge (6,8) und die Schmelzzone von einem oder mehreren, eine Schutzgasatmospahre enthaltenden Gehäusen (12,13) umgeben sind.12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the feed device (3), the distributor (5), the molding tools (6, 8) and the melting zone are surrounded by one or more housings (12, 13) containing a protective gas atmosphere. 13« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (6) und der Tiegel (7) an gekühlten Stromzuführungen mittels genormter Passungen auswechselbar angeordneb sind.13 «device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the mandrel (6) and the crucible (7) are connected to cooled power supply lines by means of standardized fits are interchangeably arranged. H. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, " dadurch gekennzeichnet, dai3 der Boden des Tiegels (7) als ein im Abstand von der Tiegelseitenwand angeordneter Ring ausgebildet ist, der zwei gegenüberliegende Anschlußstücke zur elektrischen Verbindung mit der Tiegelseitenwand aufweist, deren wirksame Querschnitte mindestens dem doppelten wirksamen Querschnitt des freien Ringes entsprechen.H. Device according to one of claims 6 to 13, "characterized in that the bottom of the crucible (7) as a ring arranged at a distance from the crucible side wall is formed, the two opposite connecting pieces for electrical connection with the crucible side wall, the effective cross-sections of which are at least twice as high correspond to the effective cross-section of the free ring. BAD OHiGINAL 909817/0296 BATHROOM OHiGINAL 909817/0296
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014147164A1 (en) * 2013-03-22 2014-09-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Method and device for drawing a bar, a pipe, or a plate made of quartz glass

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WO2014147164A1 (en) * 2013-03-22 2014-09-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Method and device for drawing a bar, a pipe, or a plate made of quartz glass

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