DE153503C

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Publication number: DE153503C
Application number: DENDAT153503D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Im D. R. P. 91732 ist u. a. ein Verfahren angegeben, um mit Hilfe des Lichtbogens Glasuren zu erzeugen, welche aus dem Material des Scherbens selbst gebildet werden. Die Praxis hat gezeigt, daß es auf ähnliche Weise möglich ist, aus gewissen Stoffen, insbesondere aus Quarz Gefäße und Formstücke aller Art und beliebiger Größe zu erzeugen, deren Herstellung wegen ihres hohen Schmelzpunktes sonst nur im geschlossenen elektrischen Ofen oder im Knallgasgebläse derart möglich ist, daß man große Mengen des Stoffes etwa in Tiegeln aus Iridium (nach dem Vorgange von Heraus) schmilzt und sie dann durch Guß in Formen bringt oder wie Glas mit einer geeigneten Pfeife bläst.

Beide Verfahren sind mit großen Unbequemlichkeiten verknüpft und erlauben im allgemeinen nur die Herstellung von kleinen Stücken, z. B. Linsen, kleinen Röhren usf., denn es gibt außer Quarz selbst kein Material, welches als Form für flüssigen Quarz geeignet wäre und außer Quarz- und Iridiumröhren keine, welche bei der Blasarbeit dienen könnten.

Es ist auch schon versucht worden, mit dem Lichtbogen aus Quarz Formstücke zu erzeugen. So hat Hutton (paper read before the Manchester Literary and Philosophical Society, January 7, 1902) mit einem Lichtbogen von 300 Amp! bei 50 Volt im geschlossenen Ofen Quarzstücke in einer Kohleform über einem Kohlekern zusammengeschmolzen, welcher später entfernt wird.

Aber es ist ohne weiteres klar, daß es nicht gelingen kann, beliebige Formstücke oder

Gefäße auf diese Art zu erzeugen, ganz .abgesehen davon, daß jeder derartige Versuch große Kraftmengen erfordern würden.

Es gelingt dagegen selbst mit kleinen Kraftmengen, z.B. 10 K.W., leicht, Quarzstücke beliebiger Größe und Gestalt dadurch herzustellen, daß man z. B. Quarzsand ohne Bindemittel oder auch um die Formgebung der äußeren Begrenzungsfläche der Quarzmasse zu erleichtern, wenn .es sich um die Anfertigung z. B. von Schalen handelt, mit einem Klebemittel, ζ. Β. ι Prozent Stärkelösung, Petroleumrückständen, Lavendelöl u. dgl. angemacht, auf eine Unterlage von Quarzsand legt und nun die Quarzschicht mit dem Lichtbogen, der allmählich über die ganze Fläche des Stückes hingeführt wird, zusammenschmilzt.

Man arbeitet vorteilhaft mit schräg angeordneten, dünnen Kohlen (etwa sechs- bis zehnmal dünner, als für die gleichen Stromstärken in Bogenlampen angeordnet werden) und auch höheren Spannungen als gewöhnlich, so daß der Lichtbogen langer als der der normalen Bogenlampen wird. Er tritt dann leicht aus der Kohlenspitzenzone heraus, und der Quarzsand schmilzt schon mit einem Bogen von 50 Amp. in wenigen Minuten etwa auf der Fläche eines Markstückes in der Dicke von annähernd vier Millimetern zusammen. Führt man den Lichtbogen jetzt weiter oder verschiebt man den Quarzsand kontinuierlich, so schmilzt die benachbarte Partie mit der ersten zusammen usf. Will man Gefäße oder Stücke von größerer Dicke erzeugen, so streut man auf die zuerst ge-

fertigte Schmelzschicht eine Lage frischen Quarzsandes auf und schmilzt sie ebenso ein und mit der Unterlage zusammen. Auf die gleiche Weise bessert man Löcher und sonstige Schäden an fertigen Stücken aus. Ebenso kann man, da der Ausdehnungskoeffizient des Quarzes praktisch gleich Null ist, Tafeln mit dem Lichtbogen zu Gefäßen zusammenlöten usw. Selbstverständlich kann man z. B. bei

ίο einer so gefertigten Schale, die der Quarzsandunterlage aufgesetzte und deshalb beim Schmelzen rauh gebliebene Rückseite mit dem Lichtbogen glattschmelzen, falls man nicht vorzieht, sie durch Abschleifen zu glätten.

Ebenso kann man Gefäße mit doppelter Wandung und Stücke mit Einlagen erzeugen, z. B. größere Röhren, die außen und innen aus geschmolzenen Quarzschichten bestehen, zwischen welchen sich, in ungeschmolzenen Quarzsand oder anderes Material lose eingebettet, ein Metalldrahtnetz befindet, welches dem Ganzen Festigkeit verleiht.

Man kann ferner auf die besprochene Weise hergestellte ebene Platten z. B. im Knallgasgebläse oder in geschmolzenem Stahl bis nahe an den Schmelzpunkt erhitzen, zur Röhrenform zusammenbiegen und den Riß auf die angegebene Weise zuschmelzen.

In vielen Fällen scheint sich das vollständige Schmelzen der Quarzschicht dadurch anzuzeigen, daß unter plötzlich fallendem Widerstände des Lichtbogens der Quarz selbst an Stelle eines Teiles der Luftstrecke die Stromleitung in der aus den Nernst'scheri Glühkörpern bekannten Weise übernimmt, ohne daß selbst bei der Verwendung von Gleichstrom eine schädliche Zersetzung des Quarzes aufträte.

Um das rasche Abbrennen der vorteilhaft siliciumhaltigen Kohlen zu verhindern, kann man in einem indifferenten Gase, ζ. Β. Kohlenoxyd, arbeiten.

Das Verfahren bietet den Vorteil, daß große Gefäße usw. aus Quarz an Ort und Stelle hergestellt werden können.

Unter Umständen ist es vorteilhaft, der Kieselsäure gewisse Metalloxyde, z. B. Tonerde, Zinnsäure, Titansäure usw. zuzusetzen, und zwar in so geringen Mengen, wie Berthelot angegeben hat, daß dadurch der Ausdehnungskoeffizient nicht wesentlich beeinflußt wird. Es bildet sich dabei eine Lösung des kieselsauren Metalloxydes in überschüssiger Kieselsäure, welche den Schmelzpunkt der Masse herabsetzt.

Mitunter empfiehlt es sich auch, während der Schmelzarbeit in unmittelbarer Nähe des Lichtbogens einen feinen Regen von Quarzsand niederfallen zu lassen, wodurch die während des Schmelzens entstehenden Löcher sogleich geschlossen werden können. Das gleiche Mittel ermöglicht die Herstellung dicker geschmolzener Quarzwände.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Kunststeinen und anderen Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß gekörntes oder pulverförmiges Material mit geformter äußerer Begrenzungsfläche durch Bestreichen der letzteren mittels des elektrischen Lichtbogens durch und durch geschmolzen und dadurch in ein zusammenhängendes Formstück übergeführt wird.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung beliebiger Wandstärken der Formstücke auf die durch Schmelzung festgemachten Massen neue Mengen gekörnten Materials aufgestreut und mit der bereits festen Masse verschmolzen werden.
3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung der äußeren Begrenzungsfläche des durch den Lichtbogen zusammenzuschmelzenden Materials durch Aufstreuen des Materials auf eine geformte Unterlage bewirkt wird.
4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch die geformte Unterlage für die durch Schmelzung in ein Formstück überzuführende gekörnte Masse durch den Lichtbogen zur Sinterung gebracht und mit der darauf gestreuten Masse zu einem einzigen Formstück verschmolzen wird.
5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, . daß zwischen zwei oder mehreren durch Schmelzung im Lichtbogen befestigten Materialschichten nicht befestigte Einlageschichten aus beliebigem Material, insbesondere Drahteinlagen, zur Erhöhung der Haltbarkeit der Formstücke vorgesehen werden.