DE811138C - Method and device for the production of foam glass - Google Patents

Method and device for the production of foam glass

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DE811138C DEP38147A DEP0038147A DE811138C DE 811138 C DE811138 C DE 811138C DE P38147 A DEP38147 A DE P38147A DE P0038147 A DEP0038147 A DE P0038147A DE 811138 C DE811138 C DE 811138C
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumglas Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von blasigem Glas, sogenanntem Vielzellen- oder Schaumglas.Method and apparatus for making foam glass The invention refers to the production of vesicular glass, so-called multi-cell or Foam glass.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die zur Bildung des Schaumglases erforderliche Erzeugung von Blasen in einem Glasbad durch Überhitzung des Glases an einer oder mehreren innerhalb des Bades liegenden Heizflächen bewirkt wird.The method according to the invention consists in that to form of the foam glass required generation of bubbles in a glass bath by overheating of the glass on one or more heating surfaces located within the bath will.

Zweckmäßig erfolgt die Überhitzung in der Weise, daß die durch sie bewirkte Temperatursteigerung allmählich von den Heizflächen aus abnimmt. Hierbei läßt sich feststellen, daß die Gasblasen in dem Glas entstehen, welches sich mit den Heizflächen in Berührung befindet, und daß diese Blasen hochsteigen und sich in einer oberen Zone des Bades derart sammeln, daß dort ein Glas entsteht voller Blasen, die im wesentlichen gleiche Abmessungen haben und sehr regelmäßig in der Masse verteilt sind.The overheating is expediently carried out in such a way that the through it caused temperature increase gradually decreases from the heating surfaces. Here it can be determined that the gas bubbles arise in the glass that is with the heating surfaces is in contact, and that these bubbles rise and become collect in an upper zone of the bath in such a way that there is a full glass Bubbles that are essentially the same size and very regular in the Mass are distributed.

Diese Wirkung erklärt sich, wie man beobachten kann, dadurch, daß jede Blase, die in Berührung mit der Heizfläche entsteht, von diesem Augenblick an sich einerseits unter der Wirkung einer Ruftriebkraft befindet, die auf ein Lösen der Blase von der Heizfläche hinwirkt, und anderseits unter der Wirkung einer Kapillar'kraft, die die Blase in Berührung mit der Heizfläche hält. Wenn die in Berührung mit der Heizfläche stehende Blase größer wird, wächst die Ruftriebkraft schneller als die Kapillarkraft. Bei einem bestimmten Durchmesser der Blase kommen die beiden Kräfte ins Gleichgewicht, so daß, sobald dieser Durchmesser überschritten wird, die Blase sich von der Heizfläche ablöst. Die verschiedenen in dem Bad hochsteigenden Blasen 'haben daher praktisch gleiche Durchmesser. Wenn sich dann diese Blasen nach den Gesetzen der Kapillarität nacheinander zusammenschließen und gruppieren, bilden sie zufolge ihrer Gleichheit ein regelmäßiges Netz in der Glasmasse.This effect is explained, as one can observe, by the fact that every bubble that arises in contact with the heating surface from that moment in itself on the one hand is under the action of a call instinct that leads to a release the bubble from the heating surface acts, and on the other hand under the action of a capillary force, which keeps the bubble in contact with the heating surface. When in contact with the The bubble standing on the heating surface becomes larger, the crying force grows faster than that Capillary force. At a certain diameter of the bladder the two forces come into equilibrium, so that as soon as this diameter is exceeded, the bubble moves away from the heating surface replaces. The various bubbles rising up in the bath are therefore useful same diameter. If then these bubbles follow the laws of capillarity joining and grouping one after the other, they form according to their equality a regular network in the glass mass.

Das vorliegende Verfahren hat den Vorteil, daß für die Erzeugung des Schaumglases keine besondere Glaszusammensetzung erforderlich ist, und daß das Verfahren zusammen mit gewissen bekannten Schmelzverfahren durchgeführt werden kann, ohne daß es notwendig ist, besondere Organe vorzusehen. Anderseits gestattet das Verfahren eine bequeme Entnahme des erzeugten Produktes. Das blasige, überhitzte Glas steigt von selbst in dem umgebenden Bad hoch und bildet einen bestimmten Kreislauf, in dem an geeigneter Stelle Entnahmevorrichtungen leicht angeordnet werden können.The present method has the advantage that for the generation of the Foam glasses do not require a special glass composition and that the process along with certain known melting processes can be carried out without that it is necessary to provide special organs. On the other hand, the procedure allows a convenient removal of the produced product. The blistered, overheated glass rises by itself in the surrounding bath and forms a certain cycle in where removal devices can easily be arranged at a suitable point.

Zur Ausübung des Verfahrens eignen sich elektrische Heizwiderstände, Flammrohre oder andere Heizelemente, die an ihrer Oberfläche die gewünschte Überhitzung des Glases herbeiführen können.Electrical heating resistors are suitable for carrying out the procedure, Flame pipes or other heating elements that cause the desired overheating on their surface of the glass.

Wenn man in einem elektrischen Glasschmelzofen in der Masse Joulesche Wärme zum Heizen des Bades benutzt, so kann man die Elektroden verwenden, um die Überhitzung des die Elektroden umgebenden Glases herbeizuführen, wenn man den Elektrodendurchmesser so klein wählt, daß die in unmittelbarer Nähe der Elektroden je Raumeinheit entwickelte Energie einen genügend hohen Wert hat. In der Praxis wurden mit einer Energiedichte von der Größenordnung 2 bis 3 Watt je cm3 Glas gute Ergebnisse erzielt.If you put Joule in mass in an electric glass furnace Heat is used to heat the bath, so you can use the electrodes to make the Overheating of the glass surrounding the electrodes can be brought about if the electrode diameter selects so small that the developed in the immediate vicinity of the electrodes per unit of space Energy has a sufficiently high value. In practice, with an energy density of the order of magnitude of 2 to 3 watts per cm3 of glass achieves good results.

Das hergestellte Schaumglas läßt sich nach verschiedenen gebräuchlichen Methoden entnehmen bzw. abführen. Die Erfindung sieht aber auch für diesen Zweck ein besonders einfaches Verfahren vor, welches in der Verwendung eines senkrechten Rohres besteht, welches durch den Boden des Glasbehälters in das Glasbad hineinragt und unter der freien Oberfläche im oberen Teil des Bades, in dem sich das Schaumglas sammelt, mündet. Dieses Rohr ist gegebenenfalls in der Höhe verstellbar. Die Entnahme kann fortlaufend oder absatzweise erfolgen, wobei der Abfluß des Schaumglases in dem Rohr durch eine Vorrichtung geregelt werden kann, welche ein mehr oder weniger starkes oder völliges Drosseln des Rohres ermöglicht.The foam glass produced can be used in various ways Remove or discharge methods. But the invention also provides for this purpose a particularly simple method, which involves the use of a vertical Tube consists, which protrudes through the bottom of the glass container into the glass bath and under the free surface in the upper part of the bath where the foam glass is collects, flows. This tube can be adjusted in height if necessary. The removal can be carried out continuously or intermittently, with the outflow of the foam glass in the pipe can be regulated by a device, which one more or less allows strong or complete throttling of the pipe.

Um die Entnahme des Schaumglases zu erleichtern, kann die Überhitzung in dem Teil des Bades vorgenommen werden, der mit der Außenfläche des Entnahmerohres in Berührung steht. Zu diesem Zweck kann das Entnahmerohr beispielsweise wenigstens auf einem Teil seiner Außenfläche als Elektrode ausgebildet sein.Overheating can make it easier to remove the foam glass be made in the part of the bath that is with the outer surface of the extraction tube is in contact. For this purpose, the extraction tube can, for example, at least be formed as an electrode on part of its outer surface.

In der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungen von zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Öfen dargestellt. Abb. i ist ein Schnitt durch einen solchen Ofen; Abb.2 ist eine Draufsicht eines Ofens, bei dem das Schaumglas in der Nähe der Außenfläche des Entnahmerohres erzeugt wird, das zum Teil als Elektrode ausgebildet ist; Abb.3 ist eine Seitenansicht dieses Ofens, zum Teil im Schnitt nach der Linie x-x der Abb. 2.The drawing shows some examples of how to exercise ovens suitable for the process according to the invention. Fig. I is a section through such a furnace; Figure 2 is a top plan view of an oven in which the foam glass is generated in the vicinity of the outer surface of the extraction tube, which is partly as an electrode is trained; Figure 3 is a side view of this furnace, partly in section according to the line x-x in Fig. 2.

In Abb. i sind i zum Erhitzen des Glases durch Joulesche Wärme dienende Elektroden kleinen Durchmessers.In Fig. I i are used to heat the glass with Joule heat Small diameter electrodes.

Das durch überhitzüng des Bades an den ElektrodenerzeugteblasigeGlase steigt in der umgebenden Masse hoch und sammelt sich im oberen Teil 3 der in der Abbildung schraffiert dargestellten Zone. Es fließt dann in ein senkrechtes Rohr 4 ab, welches durch den Boden 5 der Wanne 6 eingeführt ist und unter der freien Oberfläche des Bades in der oberen Zone mündet, in der sich das Schaumglas vereinigt. Der Durchfluß des Schaumglases durch das Entnahmerohr kann durch eine geeignete Vorrichtung 7 geregelt und gegebenenfalls unterbrochen werden.The bubbled glass created on the electrodes by overheating the bath rises in the surrounding mass and collects in the upper part 3 of the Figure hatched zone. It then flows into a vertical pipe 4 from, which is inserted through the bottom 5 of the tub 6 and under the free The surface of the bath opens into the upper zone, in which the foam glass unites. The flow of the foam glass through the extraction tube can be through a suitable Device 7 regulated and possibly interrupted.

An Stelle der Elektroden kann man für die Überhitzung gegebenenfalls auch ähnlich angeordnete Heizkörper, wie beispielsweise elektrische Heizwiderstände, Flammrohre usw., verwenden.In place of the electrodes you can for overheating if necessary also similarly arranged radiators, such as electrical heating resistors, Use flame tubes, etc.

In den Abb.2 und 3, die sich auf einen durch drei Elektroden mit Dreiphasenstrom gespeisten elektrischen Ofen beziehen, sind 8 und 9 zwei Schmelzelektroden und io und ii eine doppelte Überhitzungselektrode für das Bad. Die beiden Schmelzelektroden haben einen verhältnismäßig großen Durchmesser. Die Überhitzungsdoppelelektrode wird von einem kleinen Teil der Oberfläche von zwei Entnahmerohren 12 und 13 gebildet. Die Beschickung des Ofens mit Glasrohstoffen erfolgt in den Zonen 14 und 15. Das geschmolzene Glas geht durch die im unteren Teil des Bades gelegenen Öffnungen 16 und 17, durch die es in die Abteile 18 und i9 gelangt, wo es sich in der Nähe der doppelten Elektrode io und ii erhitzt. Das Schaumglas steigt in diesen Abteilen hoch und wird von den Entnahmerohren 12 und 13 abgeführt. Durch geeignete Vorrichtungen, wie solche bei 2o dargestellt sind, kann der Abfluß des Schaumglases geregelt und gegebenenfalls unterbrochen werden.In Figures 2 and 3, referring to a three-phase current through three electrodes referring to powered electric furnace, 8 and 9 are two melting electrodes and io and ii a double overheating electrode for the bath. The two melting electrodes have a relatively large diameter. The double overheating electrode is formed by a small part of the surface of two extraction tubes 12 and 13. The furnace is charged with glass raw materials in zones 14 and 15. The Molten glass passes through openings 16 located in the lower part of the bath and 17 through which it enters compartments 18 and i9, where it is located near the double electrode io and ii heated. The foam glass rises in these compartments high and is discharged from the extraction tubes 12 and 13. By means of suitable devices, As those shown at 2o, the outflow of the foam glass can be regulated and may be interrupted.

Um ein Schrumpfen der Blasen zu Beginn des Abkühlens zu vermeiden oder die Blasen zwecks Erlangung eines sehr leichten Produktes auszudehnen, kann man den Glasposten sogleich nach seiner Entnahme der Wirkung eines gewissen Unterdrucks aussetzen.To prevent the bubbles from shrinking at the beginning of cooling or expanding the bubbles to obtain a very light product the glass gob immediately after its removal of the effect of a certain negative pressure expose.

Zusätzlich zu der Überhitzung können auch verschiedene andere Mittel zur Anwendung gebracht werden, die auch für sich eine Auslösung von Blasen bewirken. Solche Mittel sind insbesondere: die Elektrolyse des Glases in einem Strom hinreichend kleiner oder selbst nullwertiger Frequenz, der gegebenenfalls mit dem die Beheizung des Bades bewirkenden Strom zusammenfließen oder ein Hilfsstrom sein kann; eine durch die Natur der die Überhitzung herbeiführenden Wand hervorgerufene chemische Wirkung; eine physikalische Wirkung, wie die Einblasung eines Gases oder Dampfes in das Glas durch die die Überhitzung herbeiführende Wand.In addition to overheating, various other means can also be used be brought into use, which also cause the release of bubbles for themselves. Such means are in particular: The electrolysis of the glass in a current is sufficient lower or even zero-valued frequency, possibly with which the heating the current causing the bath can flow together or be an auxiliary current; one chemical caused by the nature of the overheating wall Effect; a physical effect, like blowing in a gas or steam into the glass through the overheating wall.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Schaumglas, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Schaumglases erforderliche Erzeugung @,on Blasen in einem Glasbad durch Überhitzung des Glases an einer oder mehreren innerhalb des Bades liegenden Heizflächen bewirkt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of foam glass, characterized in that the generation of bubbles required for the formation of the foam glass is brought about in a glass bath by overheating the glass on one or more heating surfaces located within the bath. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhitzung in der Weise durchgeführt wird, daß die durch sie bewirkte Temperatursteigerung allmählich von den Heizflächen aus abnimmt. 2. The method according to claim i, characterized in that the overheating is carried out in such a way that the temperature increase caused by them gradually decreases from the heating surfaces. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bad entnommenen Schaumglasposten einem Unterdruck ausgesetzt werden. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that the removed from the bath Foam glass posts are exposed to a negative pressure. 4. Ofen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Überhitzung im Glasbad eingetauchte Heizelemente, wie Heizwiderstände oder Flammrohre, dienen, deren Außenflächen die Heizflächen bilden. 4. Oven to carry out the procedure according to claims 1 and 2, characterized in that to carry out the overheating Heating elements immersed in the glass bath, such as heating resistors or flame tubes, are used, the outer surfaces of which form the heating surfaces. 5. Ofen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Überhitzung Elektroden dienen, deren Berührungsflächen mit dem Glas die Heizflächen bilden und so klein sind, daß sie in ihrer Nähe eine geeignete Überhitzung bewirken. 5. Oven to carry out the procedure after Claims 1 and 2, characterized in that electrodes are used to carry out the overheating serve whose contact surfaces with the glass form the heating surfaces and so small are that they cause appropriate overheating in their vicinity. 6. Ofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des Schaumglases ein oder mehrere, gegebenenfalls in der Höhe verstellbare und mit einer Drosselvorrichtung versehene senkrechte Rohre dienen, die durch den Boden in das Glasbad eingeführt sind und unter der freien Oberfläche in der oberen Badzone münden, in der sich das Schaumglas ansammelt. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Entnahmerohre selbst die Heizfläche bildet. B. Ofen nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmerohre, um als Heizelement zu wirken, wenigstens auf einem Teil ihrer Höhe als Elektroden ausgebildet sind.6. Oven according to claim 4 or 5, characterized in that one or more, optionally adjustable in height and provided with a throttle device vertical pipes are used, which are inserted through the bottom into the glass bath and open below the free surface in the upper bath zone, in which the foam glass is located accumulates. Oven according to claim 6, characterized in that the outer surface of the Sampling tubes themselves form the heating surface. B. Oven according to claim 6 and 7, characterized characterized in that the extraction tubes, in order to act as a heating element, at least are designed as electrodes at part of their height.
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