Vorrichtung zur Herstellung von Glas und Glaswaren. Die Erfindung betrifft. eine Verbesserung bei der Herstellung von Glas und Glaswaren.
Bekanntlich läuft Glas im geschmolzenen oder plastischen Zustand, wie es aus dem Ofen kommt, gewöhnlich in einen oder meh rere Behälter oder Tröge, die aus feuerfestem Material hergestellt sind; von den letzteren gelangt das Glas in geeignete Formen oder andere zur Formung -des gewünschten Arti kels passende Vorrichtungen. Bei der Her stellung von Tafelglas kann man die Glas masse durch uTalzen und über eine ebene Oberfläche laufen lassen.
In manchen Fäl len, insbesondere bei der Herstellung von Glaswaren, wird der Fluss der Glasmasse ent sprechend der für die Formung eines Arti kels bestimmter Grösse benötigten Glasmenge von Zeit zu Zeit unterbrochen. Dies erfolgt häufig durch geeignete Regulierung einer Nadel oder eines Kolbens im Auslass am Bo den des feuerfesten Behälters oder Troges.
Es ist ferner allgemein bekannt, eine Aus- gussvorrichtung vorzusehen, um das Glas vom Behälter aufzunehmen und es zur weiteren Behandlung an irgend einen Punkt zu brin gen. Eine solche Ausgussvorrichtung kann trichterförmig sein und wird zweckmässig aus feuerfestem Material hergestellt.
Die Oberflächen dieser feuerfesten Ele mente einer Glasherstellungsvorriehtung un terliegen bei der Berührung mit dem ge- s chmolzenen Glas einer bedenklichen chemi schen und physikalischen Zersetzung; sie müssen nicht nur sehr häufig ersetzt werden, sondern sie greifen auch die Glasmasse, mit der sie in Berührung kommen, in ungünsti ger Weise an. Das ist ganz besonders dann der Fall, wenn die feuerfeste Oberfläche auch mit Luft in Berührung kommt.
Beim Durchgang einer plastischen oder geschmolzenen Glasmasse oder eines andern geschmolzenen Materials durch eine Öffnung in einer feuerfesten Ausgussvorrichtung wird die letztere durch die reibende Berührung zwischen dem geschmolzenen Material und ihren Öffnungswandungen verbraucht, es ent steht eine chemische Zersetzung der feuer festen Oberfläche. Solche chemische Zerset zung entsteht auch an dem Berührungspunkt des geschmolzenen Glases mit den Wandun gen des feuerfesten Troges, insbesondere dort, wo diese Berührung an der Oberfläche des Glases in der Atmosphäre stattfindet.
Solche Zustände treten auch beider Berührung mit den feuerfesten Nadeln oder Ventilen ein, welohe zur Steuerung des Fliessens der ge schmolzenen oder plastischen Glasmenge durch eine Auslassöffnung eines Troges oder Behälters benutzt werden.
Ferner setzt die rauhk Oberfläche ,des feuerfesten Materials dem Durchfluss des ge schmolzenen Materials einen erheblichen Rei bungswiderstand entgegen.
Man hat schon zur Verhinderung einer Verunreinigung der Glasmasse beim Ausflie ssen aus dem Trog oder Behälter vorgesehla- gen; die Oberfläche des feuerfesten Materials, sowohl in .der Nähe des Ausflusses, als auch Führungsschuhe oder Ausgussvorrichtungen mit einem Mantel eines nicht korrodierbaren Metalls, beispielsweise "Nichromstahl" und "1SZonel"-Metall zu versehen.
LTm eine völlig befriedigende Oberfläche an den Teilen der Vorrichtung zu erhalten, welche in direkte Berührung mit dem geschmolzenen Glas beim Ausfluss vom Ofen in die Formen oder an dere Formvorrichtungen kommen, müssen diese Oberflächen für lange Zeitdauer ausser ordentlich hohen Temperaturen (1000 bis <B>1600'</B> C) widerstehen können;
ferner müssen die Oberflächen unter den Betriebsbedingun gen im wesentlichen corrosions-widerstands- fähig sein; weiterhin müssen die Oberflächen glatt, fest und hart sein, einer Absehabung widerstehen und im wesentlichen keinen ehe- mischen Einfluss auf das geschmolzene Glas ausüben. Bis jetzt war es noch nicht möglich, derartige Oberflächen mit den erwähnten Charakteristiken vorzusehen.
Insbesondere verfehlen die früheren Vorschläge zum Schutz der feuerfesten Oberflächen diese Zwecke. Weiterhin ist es wünschenswert, dass dann, wenn eine feuerfeste Oberflä-ehe mit einem Metallmantel oder .Überzug versehen ist, das Metall und feuerfeste Material unge fähr gleiche Ausdehnungs-Koeffizienten ha ben. Insbesondere ist dies dort der Fall, wo die Metallausfütterung zuerst geformt und das feuerfeste Material alsdann an dieser in plastischem Zustand angebracht und darauf gebrannt wird.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Vor- richtung zur Herstellung von Glas und Glas waren, welche Vorrichtung mit Oberflächen versehen wird, die weitaus mehr die ge wünschte Art erreichen, als es mit den bisher vorgeschlagenen Oberflächen für diesen Zweck der Fall gewesen ist.
Gemäss der Erfindung weist mindestens ein Teil der feuerfesten Flächen, welche mit dem geschmolzenen Glas in Berührung zu treten bestimmt sind, eine Platin und Rho- dium enthaltende Legierung auf.
Bei der Herstellung und Behandlung von Glas in geschmolzenem oder flüssigem Zu stand können also gemäss vorliegender Erfin dung ein oder mehrere metallische Flächen in direkter berührender Beziehung mit dem geschmolzenen Glas vorgesehen und aus einer Platin und Rhodium enthaltenden Legierung gebildet sein.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Ver fahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Glas- und Glaswaren der er wähnten Art, welches Verfahren dadurch ge kennzeichnet ist, dass man die zur Berührung mit dem flüssigen Glas bestimmten feuer festen Flächen mit einer Platin und R.ho- dium enthaltenden Legierung belegt.
Die entsprechend der Erfindung verwen dete Legierung ist zweckmässig eine solche, bei der Platin überwiegt und mindestens 80 % der Legierung ausmacht. Geeignete Legierungen dieser Art enthalten 8-0 bis 99 % Platin und 1 bis 20 % Rhodium. Die als beste gehaltene Legierung enthält unge fähr 90 % Platin auf ungefähr 10 % Rho- dium.
Legierungen dieser Art wurden von allen in Betracht zu ziehenden Gesichtspunkten aus, wie hohen Schmelzpunkt, Dehnbarkeit, Stabilität, Härte, Glätte und Ausdehnungs- Koeffizient als sehr geeignet gefunden.
Die Legierung ist hart und besitzt beim (xliihendmachen eine Brinellsche Härte von etwa 90. Die Legierung kann daher einer Abnutzung durch das geschmolzene Glas wirksam Widerstand leisten; :sie kann hoch gradig poliert werden und wird für eine lange Zeitdauer eine glatte Oberfläche behal ten, so dass sie dem Durchfluss des geschmol zenen Glases den Beringst möglichen Rei- bungswiderstand entgegensetzt.
Die Struk tur der Legierung ist feinkörnig; bei der Ver wendung unter hohen Temperaturen ist die Kristallentwicklung langsam, so dass die Kristalle klein bleiben, das Rhodium verzö gert die Krista.llisierung des Platins, so dass die Legierung eine lange Lebensdauer besitzt.
Der Behälter einer Glasherstellungsvor- richtung, welcher das Glas vom Ofen emp fängt und mit einem Austritt für das Glas, sowie zweckmässig mit Mitteln zur Regulie rung des Glasflusses durch diesen Austritt versehen ist, kann so ausgebildet sein, dass die Oberflächen der Austrittsöffnung und der ;egebenenfalls vorhandenen Reguliermittel, welche mit dem fliessenden Glas in Berüh rung kommen, mit einem schützenden Man tel, einer Platin und Rhodium enthaltenden Legierung, versehen sind.
Wenn das Regu liermittel aus einer Nadel oder einem Kol ben besteht, welches Mittel aus der Austritts öffnung lieraus-ehoben oder in dieselbe hin- eingesteekt werden kann, eso wird dieses Re guliermittel zweckmässig mit einem Mantel oder Überzug der Legierung versehen.
Man kann auch das ganze Innere des Behälters in ähnlicher Weise schützen, es ist dies jedoch sieht in allen Fällen nötig; häufig genügt es, eine Ausfütterung oder einen Streifen der Platin-Rhodiumlegierung vorzusehen, wel cher diejenige Fläche der Behälter- oder Trogwandung bedeckt, über welche Fläche rler Spiegel des geschmolzenen Glases wäh rend eines normalen Arbeitsvorganges sich erstreekt. Bei Benutzung einer Ausgussvo,
r- richtung zur Aufnahme und Leitung des ge- schmolzenen Glases wird diese Ausgussvor- richtung zweckmässig mit einer aus dieser Legierung bestehenden Ausfütterung verse hen.
Um das Prinzip der Erfindung zu erläu tern, ist in der beiliegenden Zeichnung eine. feuerfeste Ausgussvorrichtung beispielsweise dargestellt. Diese Vorrichtung kann zum Ausstossen oder Formen einer geschmolzenen Glasmasse in seilartige oder zylindrische Form benutzt werden, es ist jedoch zu beach ten, dass die Vorrichtung auch für andere Zwecke geeignet ist, wenn es sich um eine Berührung mit geschmolzenem Glas handelt.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Oberansicht der feuerfesten Ausgussvorrichtung zum Ausstossen oder For men einer Masse geschmolzenen oder plasti schen Glases in zylindrische Form mit einer erfindungsgemässen Ausfütterung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 ,der Fig. 1 durch die Ausgussvorrichtung und .die Ausfütterung: ausserdem zeigt die Fig. 2 einen Teil eines Behälters und einer Nadel zur Steuerung des vom Behälter zur Ausguss- vorriehtung fliessenden, plastischen Materials.
Inder Zeichnung ist mit A eine Ausguss- vorrichtung bezeichnet, die aus irgend einem geeigneten feuerfesten Material besteht, wel ches hohen Temperaturen, zum Beispiel Tem peraturen von mehr als 1545 C widerstehen kann. Die Ausgussvorrichtung hat eine zen trale zylindrische Öffnung 1 zum Durchtritt eines Stromes geschmolzenen oder plastischen Glases.
Die Wandungen dieser Öffnung er weitern sich am obern Ende bei 2 und gehen alsdann in eine 'ringförmige und konvexe Fläche 3 an .der Oberseite der Ausgussvorrich- tung über. Die Fläche 3 geht ihrerseits in eine etwas tiefer liegende ringförmige ebene Fläche 4 über und wird von derselben um randet.
Bei Gebrauch einer solchen Ausgussvor- richtung entsprechend der üblichen Praxis wird eine Masse geschmolzenen Glases in das erweiterte Ende der Öffnung 1 eingebracht und unter Druck oder durch das Schwerge wicht durch die Öffnung gezwängt, so dass das Glas am untern Ende in zylindrischer Form austritt. Alsdann werden Stüoke des geschmolzenen Glaszylinders in. der ge wünschten Weie-e für den Gebrauch abge schnitten.
Das geschmolzene oder plastische Glas muss bei hohen Temperaturen (beispielsweise von 1000 bis<B>1600'</B> C) behandelt werden. Wenn die Ausgussvorrichtung nur aus dem feuerfesten Material bestehen würde, so würde bei Benutzung,der Ausgussvorrichtung die Wandung sich durch Abschabung bei der reibenden Berührung des fliessenden Glases mit den Wandungen der Öffnung 1 und durch den chemischen Einfluss zersetzen, so dass .die Öffnung sich erweitern würde, und die Ausgussvorrichtung, wie es weiter oben ausgeführt ist, in kurzer Zeit unbrauchbar werden würde.
Ferner würden die Wandun gen der Offnung 1 rauh werden und den Fluss des Glases durch .die Öffnung behindern.
Umthese Nachteile zu beseitigen, ist, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, die Öff nung 1 mit einer Ausfütterung aus einer Platin-Rho.dium-Legierung versehen,wodurch eine Berührung des geschmolzenen Glases mit der Wandung der Öffnung 1 verhindert wird.
Diese Ausfütterung auf der Innenfläche der Öffnung 1 besitzt einen metallischen triehter- oder rohrförmigen Körper 7, dessen eines Ende auswärts sich erweitert und in einen Flansch 8 übergeht, mit dem er an dem erweiterten Ende der Öffnung und der ring förmiges konvexen Fläche 3 am Oberteil der Ausgussvorrichtung befestigt ist; das andere Ende der Ausfütterung ragt aus .der Öffnung 1 am Boden der Ausgussvorrichtung heraus.
Eine mit einem Flansch versehene zylindri sche Hülse 9 ist an dem aus der Öffnung 1 herausragenden rohrförmigen Ende der Aus fütterung befestigt und legt sich gegen den Boden der Ausgussvorrichtung, so dass sie in Verbindung mit dem Flansch 8 die Ausfüt terung an einer Verschiebung aus der Aus gussvorrichtung verhindert.
Fig. 2 zeigt noch einen Behälter 10, der aus feuerfestem Materia.1 gebildet ist. Von diesem Behälter kommt das geschmolzene oder plastische Glas durch eine Ausla.ssöff- nung 11 in die oben beschriebene Ausguss- vorrichtung A.
Im Zentrum des Behälters 10 ist eine Nadel oder ein Ventil 12 angeordnet, .die aus feuerfestem Material besteht und zur Regulierung des Flusses geschmolzenen Ma terials durch die Auslassöffnung 11 dient; das geschmolzene Material ist bestrebt, die feuerfeste Nadel beim Herabfliessen abzunut zen und abzutragen, wie das geschmolzene Material die übliche feuerfeste Ausgussvor- richtung abnutzt und abträgt. Auch an dem Punkt, wo die Oberfläche des geschmolzenen Materials mit der feuerfesten Nadel in Be rührung kommt, entsteht eine chemische Zer setzung der Nadel.
Zur Beseitigung dieser Nachteile wird an der Nadel eine aus der Platin-Rhodium-Legierung bestehende Um hüllung 13 angebracht, insbesondere an den Stellen, welche durch die Auslassöffnung 11 bewegt werden, und welche an der Ober fläche des geschmolzenen Materials der Atmosphäre ausgesetzt sind.
Ferner entstehen manchmal chemische Zersetzungen des den Behälter bildenden feuerfesten Materials an den Stellen, wo das Glas an seiner Oberfläche mit den Wandun gen des Behälters in der Atmosphäre in Be rührung kommt; um diese Zersetzungen zu verhindern, wird ein Streifen 14 aus der Pla- tin-Rhodium-Legierung, oder ein Nieder schlag einer solchen Legierung an den inne ren Wänden des Behälters 10 angebracht, lind zwar über diejenige Fläche, über die sich der Spiegel des geschmolzenen Materials bei normalem Arbeitsgang erstreckt.
Es ist zu beachten, dass die Darstellungen des Behäl ters 10 und der Nadel 12 nur als ein Beispiel dienen sollen, und da.ss die genaue Form von Behälter und Nadel, sowie die besondere Ver bindung derselben mit einer Ausgussvorrieh- tung in der Praxis geändert werden können, entsprechend der Verwendung, für die der Behälter, die Nadel und die Ausgussvorrich- tung angewendet werden.
Eine Ausfütterung aus Platin-Rhodium kann auch an den Wänden der Auslassöff- nung 11 des Behälters angewendet werden; eine solche Ausfütterung kann aus einem in die Öffnung eingepassten Rohr 15 bestehen, welches Flanschen 16 besitzt, die die innern und äussern Seiten der Bodenwand des Be hälters überlappen, um die Ränder der Off- nung zu schützen und die Ausfütterung in ihrer Lage zu halten.
Platin-Rhodium kann noch andere Me talle oder Substanzen enthalten, welche den Charakter der Legierung nicht wesentlich verändern.