DE472143C

DE472143C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkoerpern aus Quarzglas

Info

Publication number: DE472143C
Application number: DEE35550D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ ECKERT DR
Current assignee: FRITZ ECKERT DR
Priority date: 1927-04-22
Filing date: 1927-04-22
Publication date: 1929-02-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Quarzglas Es sind Verfahren zur Herstellung von Quarzglasgegenständen bekannt, wie z. B. nach Patentschrift 241 26o, wobei von einem Hohlkörper aus Quarzglas (Külbel) ausgegangen und dessen Masse durch Aufschmelzen von Pulver oder Körnern aus Quarz so lange verinehrt wird, bis die gewünschte Menge angesammelt ist, die dann zu einem größeren Körper ausgedehnt werden kann. Bei diesem Verfahren ist die anzusammelnde Menge begrenzt, weil die durch und durch glühende Quarzglasmasse durch die Schmelzbehandlung im Ofen gleichmäßig durchweicht ist und schließlich nicht mehr am Haltewerkzeug, welches der Glasmacherpfeife entspricht, frei balanciert werden kann oder auch der Gefahr der Deformierung, z. B. durch Zusammensinken, ausgesetzt ist. Um die letztgenannte Gefahr zu verhüten, wurde auch schon vorgeschlagen, wie in der Patentschrift 385 404, den in diesem Fall röhrenförmigen= Hohlglaskern von innen durch einen regelbaren Luftdruck zu stützen, wobei die Luft aber nicht wechselt und sich sofort auf Ofentemperatur erhitzt.
Die vorliegende Erfindung gibt nun ein Hilfsmittel an, vermittels dessen es möglich ist, auch größere Posten geschmolzenen Quarzglases auf dem Külbel anzusammeln als bisher dadurch, daß das Innere des Külbels durch Kühlmittel auf einen entsprechenden Grad von Steifigkeit gebracht wird. Als solche Mittel kann man vorzugsweise Gase, z.B. Luft, verwenden, welche in gleichmäßigem regelbaren Strome durch das Haltewerkzeug selbst in das Innere eingeblasen und wieder abgeführt werden. Man erzeugt dadurch mit Leichtigkeit eine hinreichend und gleichmäßig steife Innenzone, welche beliebige Massen neu aufzuschmelzenden Quarzglases zu tragen vermag, ohne zu deformieren. Die Kühlung wird man zweckmäßig nicht weiter treiben als bis die nötige Steifigkeit erreicht ist, ohne daß eine Gefahr der Entglasung eintritt.
Es wird vorgeschlagen, das Halte- und Blaswerkzeug selbst durch eine geeignete Kühlvorrichtung vor Einwirkung der Hitze zu schützen. Dadurch ist man auch in der Lage, mit dem Werkzeug selbst in den Ofenraum hineinzugehen. Vor allem aber kann durch diese Zusatzkühlung die Anheftstelle des Hohlglaskörpers am Werkzeug in unabhängiger Weise regelbar gekühlt werden, so daß die Gefahr des Abknickens der weichen Masse an der Ansatzstelle beliebig herabgemindert wird, was bekanntlich der Glasbläser nur durch geschicktes Balancieren zu vermeiden imstande ist.
Das vorliegende Verfahren kann auch periodisch in Abwechslung mit anderen ausgeübt werden. Man kann z. B. die Kühlung zeitweise unterbrechen und nach Wiedererweichung der Innenschicht durch Über- oder Unterdruck den Hohlglaskörper aufblasen oder zusammenfallen lassen.
llan kann ferner das Kühlwerkzeug auch getrennt vom Haltewerkzeug ausbilden, indem man etwa einen Kühldorn zentrisch durch das Haltewerkzeug verschiebbar hindurchtreten läßt. Auf diese Weise ist es möglich, den Kühldorn in das Innere des Hohlglaskörpers beliebig weit hineinzuschieben.. Man ist dann in der Lage, auch ohne Einblasen von Kühlmitteln lediglich durch Abstrahlung der heißen Külbelwand auf die kältere Wand des Kühldornes eine leicht regulierbare Kühlwirkung zu erzielen.
Einen derartig ausgebildeten Kühldorn kann man weiterhin auch noch zur zwangsläufigen Formgebung des Külbelinneren nach einem für Glasrohre bekannten Verfahren benutzen, indem man die Quarzglasmasse um diesen Dorn als Kern herumstaucht. Außer äußeren mechanischen Hilfsmitteln kann man zu diesem Zweck auch noch das Absaugen der Luft aus dem Külbelraum benutzen. Der Dorn selbst braucht dabei nur so kühl gehalten zu werden, daß ein Ankleben des Quarzglases nicht erfolgen kann. Ein Springen desselben ist ja bekanntlich auch bei starker Abschreckung nicht zu befürchten.
Ein Halte- und Kühlwerkzeug kann auch an einer zweiten Stelle des hohlen Quarzkörpers angesetzt werden, beispielsweise bei der Erzeugung von röhren- oder walzförmigen Körpern.
Abb. x gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist ein Längsschnitt durch Werkzeug und Quarzglasmasse wiedergegeben. Das die Quarzglasmasse enthaltende Külbel ist am Haltewerkzeug a, in diesem Falle einer Quarzglasröhre, aasgeschmolzen, welches wider an der Stelle g irgendwie mit dem Kühlwerkzeug d, e, f verbunden ist. Die kühlenden Gase treten durch d bei e in das Külbelinnere c und werden durch das Mantelrohr f wieder abgesaugt oder herausgedrückt.
Das Zuleitungskühlrohr e kann auch bis ins Külbelinnere vorragen und mehrere Austrittsdüsen zwecks entsprechender Verteilung der Kühlgase besitzen. Der Ofenraum ist hier wie in der folgenden Abbildung durch die Linie L, m, sz, o angedeutet.
Abb. z zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Das Quarzglaskülbel b sitzt direkt am Haltewerkzeug a, ohne Vermittlung eines Quarzglaszwischenstückes. Dieses Werkzeug ist durch den Zuflußkanal h und den Abflußkanal i gesondert kühlbar. Die Wandstärken und die Wärmeleitfähigkeiten des Materials sind so zu wählen, daß bei hinreichender Kühlung das Külbel am Kopf des Werkzeuges noch haftet. Das Kühlwerkzeug d, e, f ist im Innern des Haltewerkzeuges verschiebbar. Es zeigt außerdem eine Ausführungsform, die nur durch Strahlungskühlung wirkt, d. h. die Kühlgase treten bei c direkt ins Abflußrohr f und nicht erst ins Külbelinnere c.
Die Ausführungsform der Abb. 2 läßt sich außerdem dazu benutzen, durch vorzugsweise mechanische Mittel von außen oder durch Unterdruck im Inneren die Quarzglasmasse b um f herum als Kern zu pressen oder zu stauchen. Zu diesem Zweck muß die Kühlung so lange außer Wirkung gesetzt werden, daß das Innere von b genügend durchwärmt ist, um hinreichend plastisch zu sein. Auf diese Weise lassen sich z. B. innen sehr genau kalibrierte Rohre aus Quarzglas erzeugen.
Es ist zweckmäßig, das Werkzeug selbst in bekannter Weise aus hitzebeständigem Metall u. dgl. anzufertigen, wenigstens soweit es hohen Temperaturen in besonderem Maße ausgesetzt ist. Als solche Materialien sind bekannt beispielsweise Platin, Iridium, Chromstähle oder auch Eisen, welches durch Schutzüberzüge aus Chrom, Alith usw. vor Oxydierung geschützt ist. Die Kühlmittel gestatten nämlich auch die Anwendung von Materialien, deren Schmelzpunkte unter der Arbeitstemperatur liegen

Claims

PATENTANSPRÜCHE; z. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Quarzglas durch Aufschmelzen von Quarzkörnern oder -pulver auf einen Hohlkörper aus Quarzglas, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufschmelzens durch das Innere des Quarzglashohlkörpers (b) ein Kühlstrom geleitet wird, welcher den Hohlkörper ausreichend versteift, ohne das Aufschmelzen zu verhindern.
2. Verfahren und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstrom durch entsprechende Kanäle des Halters für den Quarzglashohlkörper zu-und abgeführt wird.
3. Verfahren und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Innere des Halters (a) eine durch Strahlung oderEntsendung eines Kühlstromes wirkende Kühlvorrichtung (d, e, f, Abb.2) in den Quarzglashohlkörper vorgeschoben wird. ¢.
Ausführungsform des Verfahrens gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzglashohlkörper unter Einstellung der Kühlung und Fortdauer der Erhitzung plastisch gemacht und durch starren Druck von außen oder Saugung von Innen gegen die in den Hohlkörper vorgeschobene und als Formkern ausgebildete Kühlvorrichtung angepreßt wird.
5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter mit einer von der Kühlvorrichtung für den Quarzglaskörper unabhängigen regelbaren Kühleinrichtung (h, i) versehen ist.