DE519363C - Verfahren zur Herstellung von Quarzgegenstaenden mit glasierter Aussenflaeche - Google Patents

Description

Die Laboratoriumsgegenstände, ζ. Β. Tiegel, Kapseln usw., mit glasierter Oberfläche aus geschmolzenem reinem Quarz werden zur Zeit fabrikmäßig nach, einem der nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt:

Gemäß dem ersten Verfahren nimmt man einen zylindrischen hohlen Formling aus geschmolzenem Quarz, den man in üblicher Weise in einer Form aufbläst. Diese Form besitzt eine große Anzahl von Zellen, die der definitiven Form der herzustellenden Gegenstände (Tiegel, Kapseln usw.) entspricht. Man schneidet alsdann diese Gegenstände ab und glasiert die Oberfläche von neuem mittels eines Lichtbogens oder eines Lötrohrs, nachdem man dieselben auf Graphitformen gelegt hat, um zu verhindern, daß sie sich deformieren.

Das zweite Verfahren besteht darin, daß man den hohlen Formling aus geschmolzenem Quarz in Form eines Rohres auszieht und der Achse entlang und senkrecht zu dieser Achse in Meine Teile von zylindrischer Oberfläche zerschneidet. Diese kleinen Teile werden dann mittels des Lötrohres von neuem auf Formen geschmolzen, die dem Stück seine Gestalt und seine definitiven Abmessungen geben. Das Lötrohr spielt hier gleichzeitig die Rolle der Wärmequelle und die Rolle des Werkzeugs, in Hinblick auf den Druck, den die Gase der Flamme auf das zylindrische Werkstück ausüben.

Diese beiden Verfahren weisen Unzuträglichkeiten auf. Nach dem ersten Verfahren erhält man Stücke, deren Glasierung infolge der nochmaligen Schmelzung unzureichend ist, indem die Berührung mit der Form das vollständige Erweichen des Formlinge verhindert. Bei dem zweiten Verfahren hat man den Vorteil einer sehr guten Ausnutzung des geschmolzenen Materials, da man den ganzen erhaltenen Zylinder benutzt. Dagegen bietet die Herstellung eines tiefen Tiegels, beispielsweise unter Vermittlung eines Teiles von zylindrischer Oberfläche, große Schwierigkeiten dar infolge der beträchtlichen Oberflächenspannung des geschmolzenen Quarzes, und sie erfordert einen sehr großen Kraftaufwand, der die Vorteile des Verfahrens wieder illusorisch macht.

Das neue Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man zunächst einen Formling herstellt, der eine der endgültigen möglichst angenäherte Gestalt besitzt und diesen in solcher Lage zu einer Form aus Metall oder anderem, die innere Glasur nicht be-, einflussenden Stoff von der endgültigen Gestalt unterstützt, daß seine Wandung der Formoberfläche in geringer Entfernung gegenübersteht und schließlich den Formung auf diese Form durch äußere Beheizung niederschmilzt und gleichzeitig glasiert. Durch diese äußere Beheizung, die zweckmäßig mit Hilfe einer der Formling vor-

läufigen Gestalt in geringem Abstand umgebende elektrisch beheizte Muffel ausgeführt wird, wird dieser in seiner ganzen Dicke erweicht und gelangt unter der alleinigen Einwirkung der natürlichen Kräfte (Schwere, Oberflächenspannung) in Berührung mit der Form.

Dieses Verfahren sichert den Quarzgegenständen eine vollkommene Verglasung infolge des natürlichen Einschrumpfens des Quarzes und gibt ihnen genaue Abmessungen, und ein absolut regelmäßiges und glattes Aussehen auf ihren äußeren und inneren Flächen; außerdem besitzen diese Gegenstände eine viel größere Festigkeit und Homogenität als die Gegenstände, die nach den anderen Verfahren hergestellt worden sind. Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise in zo Anwendung auf die Herstellung eines Tiegels dar.

Abb. ι und 2 sind senkrechte axiale Schnitte durch den auf seiner Form sitzenden Formling in zwei aufeinanderfolgenden Phasen des Verfahrens.

Abb. 3 zeigt in entsprechendem Schnitt einen Ofen, der zur Ausführung des Verfahrens benutzt werden kann.

Man beginnt wie bei dem ersten bekannten Verfahren damit, daß man einen hohlen zylindrischen Formling in einer Form durch Blasen formt. Diese Form besitzt eine große Anzahl von Zeilen, doch haben diese nicht die endgültige Form des herzustellenden Gegenstandes, sondern eine Form, die dieser Form wohl nahe kommt, aber größere Abmessungen besitzt. Soll beispielsweise der herzustellende Tiegel einen Durchmesser von 43 mm haben, so wird die Zelle der Form so gewählt, daß der Formling einen D urchmesser von etwa 50 mm erhält.

Der aus dem Gesamtstück bei diesem Formen grob ausgeschnittene Formling a wird auf eine Form b gesetzt (Abb. 1), die außen die endgültigen inneren Formen und Abmessungen des herzustellenden Tiegels besitzt. Diese Form b wird beispielsweise aus einem hohlen Stück aus reinem Nickel oder irgendeiner Metallegierung, welche einen starken Gehalt an Nickel aufweist und nicht auf den Quarz einwirkt, hergestellt. Dieses Hohlstück wird an seinem unteren Ende durch einen mit .Gewinde versehenen Stopfen c verschlossen, durch welchen zwei Rohre d und d¹ hindurchgehen, die als Eintritt und Austritt für den Wasserumlauf dienen, der zur Kühlung der Nickelform bestimmt ist. Dieser Stopfen c dient auch dem Formling« als Stütze, so daß zwischen der Form b und dem Formling ein Zwischenraum von einigen Millimetern verbleibt.

Unterwirft man den Formling der Einwirkung irgendeiner Wärmequelle, so erzielt man das Zusammenschrumpfen des oberen Teiles des Formlinge, welcher dem Boden«¹ des Tiegels entspricht, auf der Form b.

Ist diese erste Phase des Verfahrens beendet, so legt man das Stück « auf eine zweite Form&, die genau gleich der ersten ist (Abb. 2), aber einen Stopfen c¹ besitzt, der nicht mehr wie in der ersten Phase des Verfahrens als Stütze für den Formling dient. Man kann auch dieselbe Form benutzen,, indem man den Stopfen c ersetzt, oder man kann Formen mit auswechselbaren Anschlägen benutzen. Der untere Teil des Formlings α kann sich somit auch zusammenziehen und auf der Form infolge der Oberflächenspannung des erweichten Quarzes bei a² zusammenschrumpfen. Es ist festgestellt worden, daß eine Form b aus Nickel oder aus einer Metallegierung mit starkem Nickelgehalt die Berührung des geschmolzenen Quarzes aushalten konnte und auf letzteres keine Flecken oder Färbung übertrug, was nicht der Fall ist bei Formen aus Graphit, wie sie bisher benutzt wurden und deren Lebensdauer im übrigen eine viel kürzere ist. Als Wärmequelle für die beiden Phasen des Verfahrens kann man den elektrischen Lichtbogen oder das Sauerstoffgebläse benutzen, doch ist es für eine Reihenfabrikation geeigneter und billiger, für das Erhitzen einen kleinen Ofen mit elektrischer Induktion zu verwenden, wie ein solcher in Abb. 3 veranschaulicht ist. Mittels dieses Ofens kann man ein sehr schnelles Zusammenschrumpfen des Fornüings und eine richtig fabrikmäßige Aufeinanderfolge der Operationen erzielen.

Dieser Ofen besitzt ein Graphitstück e, welches gewissermaßen als Muffel dient und Abmessungen besitzt, die etwas größer sind als die Abmessungen des Formlings. Dieses Stück e kann eine Form haben, die sich dem Formling anpaßt. Im Prinzip sind seine Abmessungen fast dieselben wie diejenigen des Formlings, so daß ein schnelles Erhitzen und Schmelzen des Formlings gesichert ist. Das Stücke wird von einem Ring/ aus amorpher Kohle getragen, welcher eine öffnung/¹ besitzt, durch welche man die Gesamtheit des Formlings« und seiner Nickelform b in den Ofen einsetzen kann. Die· raphitmuffel β wird in eine Wärmeschutzmasse g getaucht, die beispielsweise aus Ruß besteht und sich in einem röhrenförmigen Mantel h befindet, der mit einem Deckelk¹ versehen ist. Außerhalb dieses Mantels h ist eine Induktionswicklung i vorgesehen, durch welche ein Hochfrequenzstrom hindurchgeht. Die durch diese Induktionswicklung in die Masse des Stückes e eingebrachten Ströme

erhöhen sehr schnell seine Temperatur bis zu dem geeigneten Punkte, an welchem das Zusammenschrumpfen des Formlings auf der Form erfolgt.

An Stelle des beschriebenen Ofens kann man jedoch auch irgendeine andere geeignete Heizmethode .anwenden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zur Herstellung von Quarzgegenständen mit glasierter Außenfläche, insbesondere von Laboratoriumsgegenständen, durch Niederschmelzen von Formungen einer vorläufigen Gestalt und von unglasierter Außenfläche auf eine der endgültigen Gestalt entsprechende Form unter gleichzeitigem Glasieren von außen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen aus geschmolzenem Quarz hergestellten Formling von einer der endgültigen möglichst angenäherten Gestalt in solcher Lage zu einer Form von der endgültigen Gestalt aus Metall oder anderen, die innere Glasur nicht beeinflussenden Stoffen unterstützt, daß seine Wandung der Formoberfläche in geringer Entfernung gegenübersteht und ihn dann auf die Form niederschmilzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschmelzen mit Hilfe einer den Formling vorläufigen Gestalt in möglichst geringem Abstand umgebenden elektrisch beheizten Muffel ausgeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen