DE616030C

DE616030C - Verfahren und Vorrichtung zum Nachbearbeiten von Quarzgegenstaenden

Info

Publication number: DE616030C
Application number: DES109899D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA; Manufactures des Glaces et Produits Chimiques de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1932-07-09
Filing date: 1933-06-27
Publication date: 1935-07-18
Also published as: US2018056A; FR752926A

Description

Die Erfindung· betrifft ein Verfahren zum Nacharbeiten von Quarzgegenständen, und eine diesem Verfahren dienende Vorrichtung. Ähnliche, bereits bekannte Verfahren beziehen sich nur auf ein Glasieren von Quarzgegenständen durch Erhitzen auf iooo⁰ C, während nach der vorliegenden Erfindung· vorher noch ein Abkratzen der mit dem eigentlichen Körper nicht fest verbundenen Teilchen stattfindet.

Das neue Verfahren besteht darin, daß man die Gegenstände, nachdem sie den Ofen, in welchem sie hergestellt worden sind, verlassen haben, einem Abkratzen oder Abschaben in heißem Zustand unterwirft, und zwar bei einer möglichst hohen Temperatur, die aber an keinem Punkte unter die Temperatur, bei welcher die Umwandlung des a-Christobalits in ß-Christobalit stattfindet, d. h. etwa 300° C, hinuntergehen darf, so daß nicht nur die Oberflächenschicht, die unregelmäßig und runzelig ist, entfernt wird, sondern auch vermieden wird, daß die darunter befindliche Christobalitschicht sich durch Abkühlung sp altet. Alsdann wird die in heißem Zustand des Körpers abgekratzte Oberfläche einer Wärmebehandlung unterworfen, die ein Glasieren durch oberflächliches Wiederschmelzen, wodurch der Christobalit in geschmolzene Kieselsäure übergeführt wird, und ein gleichförmiges Wiedererwärmen bei einer Temperatur von mindestens iooo⁰ C umfaßt. Dieses Wiedererwärmen ist einerseits dazu bestimmt, die Oberfläche der Gegenstände zu reinigen, indem die Kieselsäure entfernt wird, die sich während des Glasierens verflüchtigt tind auf der Oberfläche niedergeschlagen hat, und andererseits die inneren Spannungen auszugleichen.

Die zur Ausführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung· besteht in der Hauptsache aus einer Kammer, in welcher der Quarzgegenstand durch Verschieben der Reihe nach den Arbeitsvorgängen des Abkratzeins in heißem Zustand und der Wärmebehandlung unterworfen werden kann, sowie aus Vorrichtungen, mittels deren diese Arbeitsweisen ausgeführt werden können und wodurch der Quarzgegenstand im Inneren der Kammer verschoben werden kann, wobei diese Vorrichtungen so angeordnet sind, daß ihre Regelung· und ihre Verschiebung von außen her bewirkt werden, kann.

Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch die Arbeitskammer und veranschaulicht den Quarzgegenstand im Inneren dieses Räume: in zwei verschiedenen Stellungen, nämlich in punktierten Linien am Beginn der Arbeitsweisen des Abkratzens und Glasierens und in vollen Linien am Ende dieser Behandlungen Abb. 2 veranschaulicht die Abkratzvorrichtung im Grundriß und
to Abb. 3 zeigt im Grundriß den Wagen, welcher die Wärmequelle trägt, die das oberflächliche Schmelzen nach dem Abkratzen bewirkt.

- In Abb. ι bezeichnet ι eine Kammer, die von einem Metallmantel 2 umschlossen wird und mit einer wärmefesten Schicht 3 sowie einem feuerfesten Futter 4 ausgekleidet ist. An ihrem unteren Ende ist sie durch einen Boden 5 geschlossen.
Auf der Kammer 1 sitzt ein Ring 6 aus feuerfestem Material, der mit Öffnungen versehen ist, die zum Einführen der Abkratz- und Heizvorrichtungen 7 und 8 dienen.

Eine zweite abnehmbare Kammer 9, die ebenso wie die Kammer 1 von 'einem Metallmantel ι ο gebildet wird, die mit einer wärmefesten Schicht 11 und einem feuerfesten Futter 12 ausgekleidet ist und an ihrem oberen Ende durch einen Deckel 13 verschlossen ist, ist oberhalb des Ringes 6 angeordnet und von diesem durch Keile 14 getrennt, welche zwischen sich Durchlässe zum Abziehen der Kieselsäuredämpfe, welche sich während des Glasierens entwickeln, freilassen. Mittels 'eines Trägers, der von zwei Platten ι S und 16 gebildet wird, die durch eine mittlere Stange 17 miteinander verbunden sind, kann man den Quarzgegenstand 18 aufnehmen, aus dem Schmelzofen entfernen und in die Kammer 1 bringen, indem man die Platte 15 auf einen Sitz 19 aufbringt, der am oberen Ende einer mit Gewinde versehenen Stange 20 befestigt ist. Diese Stange dreht sich in einer Mutter 21, die einen Teil des Bodens 5 bildet.

Ein kegelförmiger Schirm 22, der unter dem Sitz 19 befestigt ist, schützt die mit Gewinde versehene Stange 20 und die Mutter 21 gegen den beim Abkratzen des Gegenstandes 18 herabfallenden Sand.

Die Abkratzvorrichtung setzt sich aus drei aus Quarz oder Siliciumcarbid bestehenden Reibrädchen 7 von vieleckiger Gestalt zusammen (Abb. ι und 2), die mittels Zapfen an waagerechten Stangen 23 angebracht sind, welche einen Teil von Gelenkparallelognaimmen 24 bilden. Diese Reibrädchen sind in verschiedener Höhe zueinander angeordnet und legen sich 'unter der Einwirkung von Gegengewichten 25 gegen den Quarzgegenstand 18.

Die Heizvorrichtung besteht aus drei Elektroden 8, die tiefer liegen als die Reibrädchen 7 und durch Muffen 26 hindurchgehen. Die Muffe, welche die mittlere Elektrode trägt, ist auf einem Wagen 27 befestigt, und die Muffen, welche die seitlichen Elektroden tragen, können mittels Kurbelstangen 28 und Schubstangen 29, die mit 'einer Achse 30 verbunden sind, auf dem Wagen gedreht werden. Mittels der Achse 30 können die Elektroden einander so genähert werden, daß zwischen ihnen ein Lichtbogen auftreten kann. Gleichzeitig dient die Achse als Griff zum Verschieben des Wagens 27 entsprechend dem Querschnitt des zu glasierenden Gegenstandes.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende :

Ist die Gewindestange 20 durch Drehen in ihrer Mutter 21 so weit gehoben worden, daß der Sitz 19 sich auf einer Höhe etwas unterhalb der Reibrädchen 7 befindet, so bringt man den Quarzgegenstand 18 auf den Sitz 19, nachdem er, wie oben erwähnt wurde, zwischen den Platten 15 und 16 erfaßt worden ist. Der Quarzgegenstand befindet sich hierbei in der Kammer 9, wie durch punktierte^ Linien in Abb. ι angedeutet ist.

Man dreht alsdann die Gewindestange 20, um dem Quarzgegenstand eine äbwärtsgehende schraubenförmige Bewegung zu erteilen, welche alle Punkte seiner Oberfläche zunächst mit den Reibrädchen 7 in Berührung und dann unmittelbar nachher in die Flamme des elektrischen Bogens bringt, der zwischen den Elektroden 8 erzeugt ist. Auf diese Weise erfolgt das Abkratzen und das Glasieren unmittelbar hintereinander auf dem Gegenstand von unten nach oben, bis schließlich der Gegenstand in der Kammer 1 die in vollen Linien in Abb. 1 veranschaulichte Gestalt besitzt.

Man zieht alsdann die Abkratzvorrichtung 7 aus der Kammer 1 heraus und läßt, indem man der Gewindestange 20 eine beschleunigte Drehbewegung, in 'umgekehrtem Sinne wie vorher, erteilt, den Gegenstand 18 schnell wieder aufwärts steigen, so daß die an seiner glasierten Oberfläche haftende Kieselsäure durch die Flamme des zwischen den Elektroden 8 sprühenden Bogens entfernt wird und der ganze Gegenstand auf eine gleichmäßige Temperatur von mindestens iooo⁰ C gebracht wird. Diese Reinigung und dieses Wiedererwärmen, welche den zweiten Teil der Wärmebehandlung bilden, erfolgen also bei dem Gegenstand 18 von oben nach unten, der auf diese Weise wieder in der Kammer 9 anlangt. Ist die aufsteigende schraubenförmige Bewegung des Gegenstandes 18 beendet, so geht das obere Ende der Stange 20 durch ein zu diesem Zwecke in dem Deckel 13 vorge-

sehenes Loch hindurch. Man braucht dann nur noch diese Stange zu erfassen, um dan Gegenstand 18 mit der Kammer 9 abzuheben und das Ganze bis zur vollständigen Abkühlung des Gegenstandes auf eine nicht veranschaulichte wärmefeste Platte zu setzen.

Haben die Quarzgegenstände eine gewisse Dicke und können sie infolgedessen eine hinreichende Wärmemenge aufspeichern, so kann man sie in warmem Zustand in freier Luft beispielsweise zwischen den Spitzen einer Drehbank abkratzen unter der Bedingung, daß ihre Temperatur an keinem Punkte unter die Umwandlungstemperatur des ß-Christoba]its Mnuntergeht. Alsdann kann man sie in die Kammer 9 bringen, um sie dort der doppelten Wärmebehandlung des Glasierens und Wiedererwärmens zu unterwerfen. Auch diese Ausführungsform des Verfahrens bildet einen Gegenstand der Erfindung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachbearbeiten von Quarzgegenständen durch Entfernen der rauhen Stellen der Außenfläche und GIagieren dieser Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Gegenstandes vom Schmelzen bis zum Glasieren oberhalb von 300⁰ C hält, und daß man nach dem Glasieren des Gegenstandes diesen gleichförmig wieder auf 'eine Temperatur von iooo⁰ C erMtzt.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kammer, in welcher der Gegenstand durch Verschiebung nacheinander dem Abkratzen und der Wärmebeihandlung unterworfen wird, wobei die Vorrichtungen zum Abkratzen und zur Wärmebehandlung von außen her regelbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen