DE672853C - Schmelzofen zur Erzeugung von Edelsteinen - Google Patents

Description

• Schmelzofen zur Erzeugung von Edelsteinen Die bisher bekannten Vorrichtungen - zur Herstellung synthetischer Korunde bzw. Spinelle arbeiten bei Atmosphärendruck innerhalb mehr oder weniger offener Umbauten und mit im Raum unveränderlicher Lage der Gebläseflammen. Bei gewissen Mineralien (Edelsteinen), wie z. B. Smaragd, Turinalin, Topas, Euklas und Türkis, sind am Aufbau Wasser, Fluor, Bor- und andere .Nlineralbildner beteiligt, deren Einführung unter Druck geschehen kann. Außerdem sind die Wachstumsrichtung eines Kristalls und damit dessen physikalische Eigenschaften in gewissen Richtungen durch einseitige Druck-, Lage- und Abkühlungsverhältnisse bedingt. Zudem kann die Svnthese raschen Wechsel in der Zuführung 6s Aufbaumaterials erfor-(lern. Diesen Ansprüchen gemäß ist der nachfolgend geschilderte Apparat gebaut.
• In Übereinstimmung mit den Fig. 1, 2, 3 besteht der Schmelzofen aus einer doppelwandigen gußeisernen Kugel a mit sechspaarig diametral angeordneten Rohrstutzen g, b und c. Die Doppelwandung mit den Zu-und Ableitungsrohren 9 und io dient zum Durchströmenlassen von Kühlwasser. Einer der Rührstutzen, der rückwärtige, steht in Verbindun- mit dem Kessel y, der entgegengesetzte vordere c dient zur Beschickung des Ofens und hat Autoklavenverschluß. Der Rohrstutzen b ist durch einen Deckel verschlossen, der den Kristallträger 13 nebst Zentriervorrichtung trägt. Durch einen Schainotteschirrn 12 ist die Zentriervorrichtung 13 vom Kristall i i getrennt. Der Kristall wird innerhalb des Schamottezylinders k erzeugt, der vom Träger i gehalten wird, und ist, je nachdem eine oder mehrere Flammen in Betrieb gesetzt werden, verschieden gestaltet. Fig. i zeigt im unteren Rohrstutzen g ein Gebläse, das durch den Verschlußdeckefgeführt ist. Fig. 3 zeigt den Rohrstutzen g oben, da der ganze Ofen um i8o' geschwenkt ist. Den Gebläsen werden durch metallene Druckschläuche n und o Sauerstoff bzw. Wasserstoff zugeführt; in ist der Austritt eines Fernrohrs, das zentral in das Gebläse eingebaut ist, und gestattet, den leuchtenden- Kristall durch die Flammen hindurch zu beobachten. Beim Gebläse g ist das Fernrohr zwecks bequemer Sicht gebrochen ausgebildet. In Fig. :2 treffen durch die Rohrstutzen e und f zwei Gebläseflarnmen aufeinander, und es besteht die Möglichkeit, an Stelle des Autoklavenverschlusses c noch ein drittes Ge- bläse einzusetzen.
• Die pulverförmigen Aufbaustoffe für den Kristall werden durch den Zerstäuberp der Gebläseflamme zugeführt.
• Für Edelsteinsynthesen, die Mineralbildner, mde Fluoride, Borsäure usw., erfordern, können Verdampfungsgefäße im Zerstäuberraum aufgestellt werden.
• Durch q strömt eines der beiden Gase, am besten Sauerstoff, in den Zerstäuberp, um diesen bei s zu verlassen (s. Fig. 1, 9 und io). Im Kessel p, dessen Haube abnehmbar ist, sitzt am Boden im Gehäuse 36 ein Elektroinotor 1, dein durch Kabel 38 der Strom zugeleitet wird und der einen axial montierten Propeller im Trichter v dreht, so daß Pulver u aus den Behältern 37 angesaugt und weitergeschlendert wird. In diese Behälter 37, deren Deckel 39 durch Griffe 4o, die durch die Wandung des Kessels p hindurchgreifen, geschlossen und geöffnet werden können, werden Pulver der für die gewünschte Synthese geeigneten Art eingeführt. Das zerstäubte Pulver wird durch eine Düse an der Spitze des Trichters v in den oberen Zerstäuberraum geblasen und dem Gasstrom beigemengt. Die Regelung des Zerstäubers geschieht durch die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors und durch das in die Düse eingreifende Ventil. Mit einem Zerstäuber können sämtliche in Verwendung befindlichen Gebläse beschickt werden.
• Der Kugelofen a nebst dem damit vernieteten Kessel y ruht in dem Lager x am oberen Teil des verstrebten Gerüstes 2:v und kann um mehr als i8o0 geschwenkt werden. Aufgabe des Kessels y ist es, konstanten und hohen Betriebsdruck zu erzielen, wie er für die Synthese gewisser Edelsteine nötig ist. Damit der Betrieb dauernd sein kann und die eingebrachten Mineralbildner, wie Borsänre usw., nicht mit dem Abdampf entweichen, ist in den Kessel y eine Kühlrohrschlange 5 eingebaut, mit Schlauchanschlüssen bei 7 und 8. Durch Hähne 3 bzw. 4 kann das Kondenswasser 6 abgelassen werden. i ist ein Ventil, das auf bestimmten Druck eingestellt werden kann, unter dein die Synthese vor sich gehen soll. 2 ist ein Stutzen, um den Ofen unter den Druck irgendeines Gases, wie Kohlensäure, Stickstoff usw., setzen zu können. z sind Manometer.
• Die genauere Ausbildung des Gebläses mit Fernrohr zeigen die Fig.4,5 und 6. Durch einen Metallblock ig stößt das Fernrohr 14 mit dem Objektiv 16 und dein Okular 15, das ein Fadenkreuz besitzt. In dem Metallblock ig verlaufen ein innerer und ein äußerer Kanal 17 bzw. 18, denen Sauerstoff bzw. Wasserstoff zugeleitet wird, um dann durch konzentrische Rohre zur Spitze des Gebläses abzuströmen. Fig. 6 gibt ein Bild vom Mittelpunkt des Ofens aus gesehen in Richtung der Zentriervorrichtung im Rohrstutzen b. Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt durch die Zentriervorrichtung 13, die am Deckel 2-5 montiert ist und mit diesem an den Rand 26 des Rohrstutzens angeschtaubt wird. Der eigentliche Kristallträger 25 ist zentral in den scheibenförmigen Wagen :23 eingeschraubt, kn.
• der sich, auf Kugeln gelagert, zwischen Boden und Deckel der Buchse 2 1 bewegen läßt. Der dein Innern des Ofens zugewendete Deckel der Buchse 21 hat einen kreisförmigen Ausschnitt:22. Vertikal wird die Buchse 21 durch die Schraubstange 13 mit Handrad 20 bewegt. Die seitlichen Verschiebungen des Wagens 2,3 und damit des Kristallträgers 25 erfolgen durch zwei mehr oder weniger senkrecht gegeneinander versetzte Schleifhebel 33 und 35, die auf Achsen 30 und 34 sitzen. Letztere werden durch Zahnräder 32, Schrauben 29 und Handräder 27 bewegt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schmelzofen zur Erzeugung von Edelsteinen unter wechselndem Druck, crekennzeichnet durch eine doppelwandige Z, Metallkugel mit sechs - Rohrstutzen, voij denen einer mit einem Druckkessel in Verbindung steht, einer zum Einbringen einer Justiervorrichtung für den wachsenden Kristall, einer zur Beschickung und drei zum Einbau von Gebläseflammen dienen.
2. 2. Schmelzofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckkessel eine Kühlschlange eingebaut ist. 3, Schmelzofen nach Anspruch i Und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat, Ofen nebst Druckkessel, in einem horizontalen Lager schwenkbar eingerichtet ist. 4. Schmelzofen nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch einen dem Breiiiigas die zum Aufbau der Edelsteine notwendigen Stoffe zuführenden Zerstäuber, der aus einem Kessel, an dessen Boden sich von außen zu öffnende und zu schließende Gefäße befinden, besteht, die mit gleichartigen oder verschiedenen Aufbaustoffen gefüllt werden, die durch einen darüber befindlichenTrichter mittels eines elektrisch angetriebenen Propellers durch eine regulierbare Düse in den Gasstrom gepreßt werden. 5. Schmelzofen nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch Gebläselampen, in die zentral Fernrohre eingebaut sind. 6. Schmelzofen nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch einen Kristallträger, der in der Mitte eines scheibenförmigen, auf Rollen in einer Buchse verschiebbaren Wagens aufsitzt, wobei die Buchse senkrecht durch eine Schraubstange verstellt werden kann, -während die waagerechte Bewegung des Wagens durch zwei Schlitzbalken geschieht, die den Kristallträger umfassen und durch Zahn und Trieb schwenkbar sind.