Verfahren zum Erzeugen plattenförmiger Körper aus Quarz Es ist bekannt,
zur Erzeugung plattenartiger Körper aus Quarz die zu verarbeitende Quarzmenge in
zerkleinertem Zustande auf eigener Unterlage in einem elektrischen Ofen, der mit
aus Graphit oder Kohle bestehenden Widerstandskörpern versehen und dessen Boden
abnehmbar angeordnet ist, zu schmelzen. Große Quarzstücke ohne Verunreinigung durch
Kohle usw. zu verschmelzen, ist auf diesem Wege jedoch nicht möglich. Man hat auch
bereits zum Schmelzen von Quarzglas die Verwendung eines Gas-Sauerstoff-Gebläses
vorgeschlagen, doch handelt es sich hierbei nicht um die Erzeugung von Quarzplatten,
sondern von Röhren u. dgl. Es sind ferner Verfahren zur Herstellung von Ouarzglasgegenständen
unter Verwendung einer Gebläseflamme oder eines elektrischen Lichtbogens bekannt,
bei denen fortgesetzt Quarzpulver auf einen O_uarzglaskern aufgeschmolzen wird,
wobei der Ouarzkern zwecks Verteilung des Quarzpulvers ständig gedreht öder hin
und her bewegt wird.Method for producing plate-shaped bodies from quartz It is known
for the production of plate-like bodies from quartz the amount of quartz to be processed in
crushed state on its own pad in an electric furnace, which with
provided resistance bodies made of graphite or carbon and its bottom
is removably arranged to melt. Large pieces of quartz without contamination
However, it is not possible to fuse coal etc. in this way. One also has
the use of a gas-oxygen blower to melt quartz glass
suggested, but this is not about the production of quartz plates,
but tubes and the like
known using a blower flame or an electric arc,
in which quartz powder is continuously melted onto an o_uarz glass core,
whereby the Ouarzkern is constantly rotated for the purpose of distributing the quartz powder
and is moved here.
Es wurde nun gefunden, daß man in vorteilhafter Weise plattenförmige
Körper aus Quarz, Glas und ähnlichen schwer schmelzbaren Werkstoffen ohne Verunreinigungen
durch Schmelzen des zerkleinerten Materials, das auf dem abnehmbaren Boden eines
Ofen in gleichmäßiger Schicht und zweckmäßig auf einer aus dem gleichen Material
wie das zu verarbeitende bestehenden Unterlage ausgebreitet ist, erhält, wenn man
das Schmelzen durch die in eine über der Ofensohle angeordnete Haube eintretenden
und durch den zwischen Haube und Ofensohle ringsum frei bleibenden Spalt wieder
austretenden Flammen eines Heizgasstromes, z. B. eines Gas-Sauerstoff-Gebläses,
vornimmt, so, daß das zu schmelzende Material auf der ganzen Oberfläche gleichmäßig
bestrichen und erhitzt wird.It has now been found that plate-shaped in an advantageous manner
Body made of quartz, glass and similar difficult-to-melt materials without impurities
by melting the shredded material that is on the removable bottom of a
Oven in an even layer and, if necessary, on one made of the same material
how the existing document to be processed is spread out, if one
the melting entering through the hood placed above the furnace base
and through the gap that remains free all around between the hood and the furnace base
escaping flames of a heating gas stream, e.g. B. a gas-oxygen blower,
undertakes so that the material to be melted is uniform over the entire surface
is coated and heated.
Der Erfindungsgegenstand sei an Hand der beiliegenden Zeichnung und
für das Erschmelzen von Quarz näher erläutert.The subject of the invention is based on the accompanying drawing and
for the melting of quartz explained in more detail.
In Fig. r ist ein Schmelzofen der beanspruchten Art im senkrechten
Schnitt dargestellt, und Fig.2 zeigt einen Horizontalschnitt nach der gestrichelten
Linie a-b der Fig. r. Der Ofen ist unten zylinderförmig und oben durch eine Kugelhaube
abgeschlossen. Er ist aus feuerfestem Steinmaterial A, z. B. Siliciumcarbidsteinen,
aufgebaut und wird von den Stützen F, die gegen zu starke Erhitzung mit Isoliermaterial
überzogen sind, getragen. Durch die sechs Öffnungen B werden Gas und Luft bzw. Sauerstoff
eingeblasen, die aus den Ringleitungen C und D kommen. Der Ofenboden besteht aus
der Tragplatte E, die an den Stützen F, auf
denen der Ofen steht,
festgeschraubt ist. Für die Ausführung einer Quarzschmelze wird nun folgendermaßen
verfahren: Die Verschraubung an den Stützen F wurde gelöst und die Tragplatte E,
die, um Verwerfen durch Erhitzen zu verhindern, aus sechs Sektoren zusammengesetzt
ist, auf den Boden abgelassen. Dann wird auf die Platte E die Asbestpappe G gelegt,
hierauf eine Lage Normal-Siliciumcarbidsteine H, auf die ringsum Randsteine T aus
gleichem Material aufgesetzt sind. Die hierdurch gebildete flache zylindrische Vertiefung
ist mit mit Wasser angefeuchtetem feinem Quarzsand K in einer Schichtstärke von
etwa 8:cm gefüllt. Die so hergerichtete Tragplatte wird dann wieder in die in der
Fig. i angegebene Stellung hochgehoben, so daß ringsum nur ein rund 2 cm breiter
Spalt L zwischen unterem Ofenrand und Ouarzsandschicht frei bleibt. Die Quarzsandlage
bildet auf diese Weise den unteren Abschluß des Ofens und steht in keinerlei Verbindung
mit dem MauerwerkA, das vor dem Ingangsetzen des Ofens gründlich mit Stahlbürsten
abgebürstet wird. Der Ofen wird mit Gas und Luft langsam angeheizt, dann statt der
Luft ein Luft-Sauerstoff-Gemisch und schließlich Sauerstoff allein eingeblasen.
Z. B. werden auf 5o cbm Wassergas stündlich zuerst 15 cbm und schließlich
nur 12, cbm Sauerstoff eingeblasen. . Die Brenner sind diametral einander gegenübergestellt,
um ein Aufschlagen der Flammenspitzen auf die Ofenwand zu vermeiden. Die sehr heißen
Verbrennungsgase, in denen zum Schutze der Karbidsteine ein Wassergasüberschuß beibehalten
wird, ziehen unten ringsum durch den Spalt L ab. Die Karbidsteine sitzen hier auf
dem mit Asbest überzogenen, mit Wasser gekühlten Ring 11i1. Die kleine Üfnung IV
im Gewölbe des Ofens, die für gewöhnlich geschlossen ist, dient zum Beobachten der
Schmelze. Das Schmelzen erfolgt bei Temperaturen von rund i8oo° C. Durch den Spalt
L kann der Schmelzvorgang gut beobachtet werden. Nach dem Abstellen des Ofens wird
der Ofenboden abgenommen. Man erhält in dem gezeichneten Beispiel eine runde, völlig
ebene Quarzplatte von z. B. Cio cm Durchmesser und einer Dicke von 3 cm in der Mitte
und 2,5 cm am Rand. Die Platte lagert auf feinem Quarzsand, der gewissermaßen als
Unterlage dient, und ist vollkommen rein.In Fig. R a melting furnace of the claimed type is shown in vertical section, and Fig.2 shows a horizontal section along the dashed line from Fig. R. The furnace is cylindrical at the bottom and closed at the top by a spherical cap. It is made of refractory stone material A, e.g. B. silicon carbide bricks, and is supported by the supports F, which are coated with insulating material against excessive heating. Gas and air or oxygen coming from the ring lines C and D are blown in through the six openings B. The furnace floor consists of the support plate E, which is screwed to the supports F on which the furnace stands. To carry out a quartz melt, proceed as follows: The screw connection on the supports F has been loosened and the support plate E, which is made up of six sectors to prevent warping due to heating, is lowered onto the floor. Then the asbestos cardboard G is placed on the plate E, on top of which a layer of normal silicon carbide bricks H, on which curb stones T made of the same material are placed all around. The flat cylindrical depression formed in this way is filled with fine quartz sand K moistened with water in a layer thickness of about 8 cm. The support plate prepared in this way is then lifted up again into the position indicated in FIG. In this way, the quartz sand layer forms the lower end of the furnace and has no connection whatsoever with the masonryA, which is thoroughly brushed off with steel brushes before the furnace is started. The furnace is slowly heated up with gas and air, then an air-oxygen mixture and finally oxygen alone are blown in instead of air. For example, for 50 cbm of water gas, first 15 cbm and finally only 12. cbm of oxygen are blown in every hour. . The burners are diametrically opposed to one another in order to prevent the flame tips from hitting the furnace wall. The very hot combustion gases, in which an excess of water gas is retained to protect the carbide stones, are drawn off all around through the gap L at the bottom. The carbide stones sit here on the asbestos-coated, water-cooled ring 11i1. The small opening IV in the vault of the furnace, which is usually closed, is used to observe the melt. Melting takes place at temperatures of around 1800 ° C. The melting process can be clearly observed through the gap L. After the oven has been switched off, the oven floor is removed. In the example shown, a round, completely flat quartz plate of z. B. Cio cm in diameter and 3 cm thick in the middle and 2.5 cm at the edge. The plate rests on fine quartz sand, which serves as a base, and is completely pure.
Auf die beschriebene Weise können optische Gläser, Linsen, Spiegel
usw. und allgemein Schmelzen von Stoffen, die sehr empfindlich gegen geringste Verunreinigungen
sind, hergestellt werden. Auch kann man hiernach Quarzplatten in großen Abmessungen
herstellen, da Ofen der erwähnten Art für einen Durchmesser von 3 und mehr Meter
gebaut werden können. Die gleichmäßige Erhitzung des Bodens bereitet auch bei diesen
großen Öfen in Anbetracht des Umstandes, daß die Wärmestrahlung von der Decke zum
Ofenboden erfolgt und die Heizgase durch den Ringspalt L abziehen, keine Schwierigkeiten.
Durch Umlaufenlassen des Ofenbodens um seine Mittelachse kann man ein Rotationsparaboloid
erzeugen, wobei man zweckmäßig das zu verarbeitende pulverförmige Material entsprechend
verteilt, so daß aus dem gewonnenen Rohling mit geringem Aufwand durch Zuschleifen
die genaue Form eines Teleskopspiegels erhalten werden kann.Optical glasses, lenses, mirrors
etc. and generally melting of substances that are very sensitive to the slightest impurities
are to be produced. You can also use quartz plates in large dimensions
Manufacture a furnace of the type mentioned for a diameter of 3 and more meters
can be built. The even heating of the floor prepares for these too
large ovens in view of the fact that the heat radiation from the ceiling to the
The furnace bottom takes place and the heating gases are drawn off through the annular gap L, no difficulties.
A paraboloid of revolution can be created by letting the furnace floor revolve around its central axis
generate, whereby one expediently the powdered material to be processed accordingly
distributed so that from the obtained blank with little effort by grinding
the exact shape of a telescope mirror can be obtained.
Man kann auch die durch Schmelzen des Quarzes erzeugte Platte in noch
weichem Zustande in Formen pressen oder durch Biegen, Ziehen und Blasen weiterverarbeiten.
Man kann ferner einen Ofen verwenden, der eine andere Form als die beschriebene
hat, z. B. eine rechteckige Form, und dementsprechend gestaltete Quarzplatten erzielen.One can also use the plate produced by melting the quartz in still
In a soft state, press them into molds or process them by bending, pulling and blowing.
It is also possible to use an oven which has a shape other than that described
has, e.g. B. achieve a rectangular shape, and accordingly designed quartz plates.