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Vorrichtung zurr Herstellen von einseitig geschlossenen Hohlkörpern
aus Quarz, Quarzgut oder ähnlichen hochschmelzenden Stoffen Es ist eine Reihe von
Verfahren bekannt, die sich mit der Herstellung von einseitig geschlossenen Hohlkörpern
aus Quarz befassen.
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So werden in Schmelzöfen einseitig geschlossene Formlinge hergestellt,
indem :man als Heizwiderstand Kohlekörper verwendet, die im wesentlichen aus zwei
durch einen Zwischenraum voneinander getrennten, im allgemeinen parallel verlaufenden
Schenkeln bestehen, die am einen Ende durch eine Brücke stromleitend verbunden sind,
während sie am anderen Ende voneinander isoliert bleiben, aber Anschluß für Stromzu-
und -ableitung besitzen.
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Diese Formlinge werden dann aus dem Schmelzofen herausgenommen und
nach Einführen von druckerzeugenden Mitteln in einem besonderen Gefäß auf die gewünschte
Form gebracht. Dieses Verfahren hat einmal den Nachteil, daß beim Transport des
Formlings aus dem Schmelzofen in das Formgefäß starke Temperaturverluste eintreten,
die seine Formbarkeit beeinträchtigen, und außerdem bedingt die Form der hier verwendeten
Heizwiderstände Ungleichmäßigkeiten in der Wandstärke der so hergestellten Stücke.
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Ein anderes Verfahren sucht diese Nachteile dadurch auszuschalten,
daß der Schmelzofen zugleich als Formgefäß benutzt wird, wobei durchgehende Stäbe
als Heizwiderstände verwendet werden. Nach dem Erschmelzen des Formlings wird bei
dieser Arbeitsweise der diesen umgebende, aber nicht mit ihm verschmolzene Sand
entfernt, indem man den Boden des Schmelzofens bzw. der Form als Sieb ausbildet,
so daß der lose Sand nach dem Abschalten des Heizstromes und nach
dem
Aufklappen einer unterhalb des Siebbodens liegenden Bodenplatte durchfallen kann.
Danach erfolgt nach Abschluß der unteren Öffnung, zweckmäßig nach Entfernen des
Heizstabes, die Verformung des Schmelzlings unter Druck in der bekannten Weise.
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Diese Anwendung des gelochten Bodens bringt aber auch noch eine Reihe
von Nachteilen mit sich.
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Wählt man die Löcher des Siebbodens von solchem Durchmesser, daß der
Sand praktisch restlos durchfällt, dann ist diese Lochweite so groß, daß sich die
glühende und in diesem Zustande sehr plastische Masse desFormlings in die Löcher
der Bodenplatte einpreßt. Man bekommt in dem Falle also zum mindesten keinen glatten
Boden des einseitig geschlossenen Hohlkörpers, sondern einen Boden mit dem Lochmuster
der Bodenplatte der Form. Handelt es sich dabei um dünnwandige Quarzgefäße, die
hergestellt werden sollen, dann kann es sogar vorkommen, daß .der zum Verformen
des Quarzes erforderliche Druck den Quarzboden durch einzelne Löcher der Bodenplatte
hindurchpreßt und zerreißt.
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Wählt man dagegen die Löcher der Bodenplatte nur so weit, daß diese
Gefahr ausgeschlossen ist, so fällt der Sand nicht einwandfrei aus der Form heraus.
Es bilden sich auf den Stegen zwischen den Löchern der Bodenplatte Sandanhäufungen,
die besonders am Rande der Platte erst groß -werden und dann zu starken Deformierungen
der geformten Quarzstücke führen, die dadurch unbrauchbar oder zum mindesten unverkäuflich
werden.
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Ein dritter Nachteil besteht schließlich noch darin, daß die Anwendung
des gelochten Bodens die Anbringung einer darunterliegenden aufklappbaren zweit,
-n Bodenplatte erfordert.
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Es ist zwar auch schon vorgeschlagen, nach dem Erschmelzen des Quarzrohlings
den Boden der Form völlig zu entfernen, so daß der nicht geschmolzene Sand einwandfrei
herausfällt, und .dann die untere Formöffnung durch einen Schieber dicht abzuschließen,
doch hat diese Vorrichtung den Nachteil, daßgder während des Ausblasens von dem
Formling abfallende, nur lose am Formling haftende Sand sich -in erheblicher Menge
auf dem dichten Boden der Form sammelt und verhindert, daß der Quarzrohling nach
beendetem Ausblasen die Form völlig ausfüllt.
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Man hat zwar schon Blasformen verwendet, bei .denen die Wände und
der Boden der Form siebartig durchlöchert sind, so daß der beim Ausblasen abfallende
Sand aus der Form herausfallen kann und die endgültige Gestalt des Formlings nicht
beeinfiußt; doch können solche Formen nicht zum -Erschmelzen des Quarzrohlings benutzt
.werden, so daß'die durch Verwendung getrennter Schmelz- und Blasgefäße bedingten
Nachteile wieder auftreten.
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Alle diese Nachteile werden durch die neue Vorrichtung vermieden.
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Die zum Schmelzen und gleichzeitig zum Formen von einseitig geschlossenen
Hohlkörpern aus Quarz oder ähnlichen hochschmelzenden Stoffen verwendete Form trägt"
am Boden eine Haltevorrichtung, in die je nach dem im Gange befindlichen Arbeitsvorgang
(Schmelzen, Formgeben) ein anders geformter Boden eingesetzt wird, und zwar verwendet
man während des Schmelzens einen geschlossenen Boden, zum Sandentfernen wird der
Boden entfernt, und zum Formgeben wird ein Boden mit kleinen Öffnungen eingesetzt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß man am Boden der
Form zwei ausgefräste Nuten anbringt, in denen ein Metallrahmen gleitet, der den
Verschluß bzw. die Öffnungen enthält. .
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Dieser Rahmen ist dreifach unterteilt. Das erste Drittel des Rahmens
bildet eine geschlossene Fläche, das zweite Drittel enthält eine Öffnung, die derjenigen
des Bodens der Form angepaßt ist, und das letzte Drittel des Rahmens besteht aus
einem Rost. Letzterer ist z. B. hergestellt aus hochkant gestellten, zweckmäßig
etwa 3 mm starken Flacheisen, die in Abständen von zweckmäßig etwa 3 mm parallel
zueinander oder in Form einer Spirale angeordnet sind. Vorteilhafterweise wählt
man dabei den Durchmesser dieses Rostes so, daß er etwas größer ist als die Bodenöffnung
der Form. Die Arbeitsweise ist nun folgende: Währdnd des Schmelzens liegt das geschlossene
Drittel des Rahmens unter dem Formboden. Sobald der Formling hinreichend stark geworden
ist, wird der Heizwiderstand entfernt, der Formling am oberen Ende durch eine Zange
oder Schere festgehalten und dann der Metallrahmen so weit verschoben, daß sein
mittleres Drittel mit der Öffnung unter die Form kommt. Der nichtverschmolzene Sand
fällt jetzt vollständig nach unten durch, wobei man durch einige leichte Schläge
gegen die Formwandungen auch noch die letzten Reste des an diesen anhaftenden Sandes
entfernen kann.
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Danach verschiebt man den Metallrahmen so, daß der Rost sich unter
der Form befindet. Jetzt wird nach Schließen der Schere oder Zange durch Einbringen
des druckerzeugenden Mittels dem Formling die gewünschte Form gegeben.
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Die Abstände der einzelnen Stäbe des Rostes sind so, daß der plastische
Quarz beim Formen nicht zwischen die Rillen eindringt. Es ergibt sich höchstens
eine ganz schwach angedeutete Rillenbildung auf dem Boden. des Quarzgefäßes. Diese
verschwindet aber beim
Putzen des fertigen Stückes durch Sandstrahl
vollständig.
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Mit Hilfe der neuen Vorrichtung erhält man Formstücke, die einwandfrei
alle Einzelheiten der Form wiedergeben.