CH236959A - Verfahren zur Herstellung von durchsichtigem, blasenfreiem Kieselsäureglas. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Herstellung von     durchsichtigem,        blasenfrefem        Nieselsäureglas.       Die Herstellung von durchsichtigem, bla  senfreiem     Kieselsäure,-las    (Quarzglas) aus  den     üblicherweise    für die Herstellung des  blasenreichen, durchscheinenden oder un  durchsichtigen     Kieselsäureglases    (Quarzgut)       benutzten    Rohstoffen, beispielsweise natür  lichem     hochkieselsäurehaltigem    Quarzsand  oder     Qua.rzit,        ist    ein Problem,

   mit welchem  sich die Hersteller von Gegenständen aus       Kieselsäureglas    .seit Jahrzehnten beschäfti  gen, ohne dass dieses Problem bisher einwand  frei gelöst worden wäre. Tatsächlich ist auch       heute    noch immer notwendig, für die Her  stellung von durchsichtigen, bläschenfreien       Quarzglaserzeugnissen    von dem sehr teuren  und nur in begrenzten Mengen zur     Verfügung     stehenden Rohstoff Bergkristall auszugehen.  



  Weder der Vorschlag, unter Vakuum zu  schmelzen und unter Druck erkalten zu .lassen,  noch der einer Läuterung durch Zentrifugie  ren öder andere haben praktische Bedeutung       ge%vonnen,    einerseits weil solche Verfahren    sich als noch unwirtschaftlicher     erwiesen    als  die Verwendung von natürlichem Bergkristall  als Rohstoff und     zum    andern auch, weil viel  fach der angestrebte Erfolg ausblieb, da sich  zeigte, dass die zunächst blasenfrei erzeugten       Gegenstände    bei Erhitzung     wieder    blasig  wurden.  



  Die Erfindung löst das Problem der       endgültigen    Entfernung der Bläschen aus  Schmelzen von Rohstoffen, die an sich für die       Herstellung    von durchsichtigem Quarzglas  nicht geeignet sind, wie natürlichem hoch  kieselsäurehaltigem     Quarzsand    oder     Quarzit,     in einer überraschend vollkommenen Weise.

    Sie geht von dem     bekannten    Vorschlag aus,  Schmelzen durch Einleitung von Schallwel  len zu entgasen, der auch für Quarzschmelzen  bereits     in    der Theorie     gemacht        worden    ist,  ohne dass aber bisher die Möglichkeit seiner  praktischen     Anwendung    für dieses Sonder  gebiet bestanden     hätte.         Vielmehr musste die     Verwirklichung    des       banz    allgemeinen Vorschlages, durch Einlei  tung von Schallwellen Schmelzen -wie     Metall-.     Glas- und     Quarzschmelzen,        Wasserlösungen.     organische Flüssigkeiten,

       verflüssigle    Gase.  O     1e    und Harze zu     entgasen,    der     Qu        arzsclunel-          zen        irrigerweise    als     äquivalent.    mit: Flüssig  keiten ansieht, bei     Quarzschmelzen    dem     Fach-          mann,    der ja weiss, dass eine     Quarzsch.melzc,     keine Schmelze im üblichen Sinne ist, von  vornherein als aussichtslos erscheinen.

   Er       erweist    sich denn auch als     undurchführbar,     solange nicht besondere     Massnahmen    ange  wendet werden, die das für die     Herbeifüh-          rung    des     angestrebten    Erfolges     erforderliche          Wirksamwerden    der Schallwellen auf Quarz  schmelzen     ermöglichen.     



  Die Erfindung löst diese     Auf4o-abe.    Zu  ihrem besseren Verständnis seien     nachstehend     die bisher für das Schmelzen von     Kiesel-          säureglas        belmnnten    Verfahren kurz erläu  tert.

   Diese lassen sich nach ihren     Grund-          gedanken    in drei Gruppen einteilen, nämlich:  1. das Schmelzen von innen nach aussen,  das heisst, mittels einer in das     Schnielzbut    ein  gebetteten oder im Innern des     Schnielzgutcs     angeordneten Wärmequelle,  das Schmelzen von aussen nach,     innen,     das heisst mittels einer das     Sclimelz"ut    ganz  oder teilweise umgebenden oder     über    dein  :selben angeordneten     Wärmequelle.     



  das Schmelzen im freien     Strahl,        hei     welchem das     Sellmelzg-ut    durch eine Wärme  zone     hindurehfällt        bezw.    durch sie hindurch  geblasen wird, deren Temperatur so hoch ist.  dass die     einzelnen    Körnchen dis     Sehnielzgutes          schmelzflüssig    werden und auf einer in der  Fall-     bezw.    Strahlrichtung     an@",r-ordneteil          Unterlage    beim Auftreffen auf diese an  schmelzen.  



  Bei der Mehrzahl der     bekannten    Verfah  ren     ergibt    sich beim     Schmelzen    die     Erschei-          nung,    dass sich zwischen der     Wärmequell < ,     und dem     Schmelzgut=    eine Gasschicht bildet.

    Das Vorhandensein dieser     Gasschicht        macht     es unmöglich, das Schmelzgut     über    die       Wärmequelle    durch     Schallwellen    zu     ]wein-          flussen.     
EMI0002.0065     
  
    Ebenso <SEP> ist <SEP> es <SEP> unmöglich, <SEP> bei <SEP> den <SEP> zu <SEP> der
<tb>  ersten <SEP> Gruppe <SEP> gehörenden <SEP> Verfahren, <SEP> bei  spielsweisc <SEP> bei <SEP> denen, <SEP> <B>hei</B> <SEP> welchen <SEP> das <SEP> Schmel  zen <SEP> in <SEP> einem <SEP> Ofen <SEP> finit <SEP> zentral <SEP> angeordnetem
<tb>  Widerstand <SEP> um <SEP> diesen <SEP> Herum <SEP> von <SEP> innen <SEP> nach
<tb>  aussen <SEP> erfolgt-,

   <SEP> 5cliallwellen <SEP> von <SEP> der <SEP> an <SEP> sich
<tb>  festen <SEP> Ofenwan <SEP> tlung <SEP> auf <SEP> das <SEP> Schmelzgut <SEP> zu
<tb>  iibe <SEP> rtragen, <SEP> (hl <SEP> sich <SEP> zwischen <SEP> Ofenwandung
<tb>  und <SEP> Sehnielz@-ut <SEP> eine <SEP> mehr <SEP> oder <SEP> weniger <SEP> lok  kere <SEP> Schicht <SEP> von <SEP> ungesclimolzenem <SEP> Rohnia  tcria.l <SEP> (lx:ispielsweise <SEP> Quarzsand) <SEP> befindet. <SEP> die
<tb>  zur <SEP> Sc,lialliibertra@;

  ulig <SEP> nicht <SEP> geeignet <SEP> ist.
<tb>  Das <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Verfahren <SEP> zur
<tb>  Herstellung <SEP> von <SEP> (lu-i-chsichtigem, <SEP> blasenfreiem
<tb>  Kieseleäureglas <SEP> (Quarzglas) <SEP> aus <SEP> Rohstoffen.
<tb>  die <SEP> für <SEP> die <SEP> Herstellung <SEP> von <SEP> durchsichtigem
<tb>  Quarzglas <SEP> durch <SEP> blosses <SEP> Schmelzen <SEP> nicht <SEP> ge  llgllet <SEP> sind, <SEP> ist <SEP> dadurch <SEP> g'ekellnz('lelinet, <SEP> dass
<tb>  das <SEP> auf <SEP> einer <SEP> festen <SEP> Unterlage <SEP> befindliche
<tb>  Quarz-lll <SEP> 11n <SEP> Selinie17zustand <SEP> der <SEP> Einwirkung
<tb>  von <SEP> Schallwellen <SEP> ausgesetzt <SEP> wird. <SEP> die <SEP> über
<tb>  die <SEP> Unterlage <SEP> in <SEP> das <SEP> Quarzgut:

   <SEP> eingeleitet
<tb>  werden.
<tb>  C@rundsützlich <SEP> dient <SEP> also <SEP> bei <SEP> dem <SEP> Verfah  ren <SEP> nach <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> die <SEP> Unterlage <SEP> als
<tb>  Leiter <SEP> für <SEP> die <SEP> Beschallung <SEP> des <SEP> .Schmelzgutes.
<tb>  Dabei <SEP> kann <SEP> (ler <SEP> Rohstoff <SEP> 71n <SEP> uügesehmolzenen
<tb>  Zustand <SEP> auf <SEP> die <SEP> t <SEP> nierlage <SEP> aufgebracht <SEP> und
<tb>  a-n#chliessend <SEP> durch <SEP> eine <SEP> über <SEP> ihm <SEP> angeordnete
<tb>  Wärmequelle <SEP> durch- <SEP> und <SEP> an:

   <SEP> der <SEP> Unterlage
<tb>  angeschmolzen <SEP> werden, <SEP> oder <SEP> <B>(-s</B> <SEP> kann <SEP> das <SEP> fein  körnige <SEP> oder <SEP> pulverisierte <SEP> Rohmaterial <SEP> nach
<tb>  dem <SEP> Durchfallen <SEP> oder <SEP> Durchgeblasenwerden
<tb>  (llil.ch <SEP> ein(> <SEP>  ' < irmezone <SEP> an <SEP> der <SEP> U <SEP> üterlage <SEP> an  ",esrliniolzen. <SEP> oder <SEP> es <SEP> kann <SEP> schliesslieb <SEP> auch
<tb>  bereit:

  . <SEP> durchgeschmolzenes <SEP> Quarzgut <SEP> in <SEP> gro  ssen <SEP> oder <SEP> kleinen <SEP> Stücken <SEP> in <SEP> bekannter <SEP> Weise
<tb>  an <SEP> die <SEP> Unterlage <SEP> angesehinolzeil <SEP> oder <SEP> ange  schw-eisst <SEP> werden.
<tb>  11s <SEP> Uniei,lage <SEP> können <SEP> Platten. <SEP> Rohre <SEP> oder
<tb>  Stülie, <SEP> begi-benenfalls <SEP> auch <SEP> Muffeln <SEP> aus
<tb>  Quarzgut <SEP> oder <SEP> einem <SEP> andern, <SEP> thern113eli <SEP> und
<tb>  physikalisch <SEP> geeigneten <SEP> -Werkstoff <SEP> dienen,
<tb>  voransgesetzl, <SEP> -dass <SEP> ihre <SEP> Dichte <SEP> für <SEP> die <SEP> liher  trag;

  ung <SEP> der <SEP> Schallwellen, <SEP> insbesondere. <SEP> der
<tb>  Ultraschallwellen, <SEP> ausreichend <SEP> ist.
<tb>  Es <SEP> ist <SEP> zweckmüssig, <SEP> die <SEP> dem <SEP> zti <SEP> beschallen  den, <SEP> ini <SEP> Schmelzzustand <SEP> befindlichem <SEP> Gut              abgewandte        Seite    der Unterlage mit der  Schallquelle     schalleitend    zu     verbinden.     



  Dies kann beispielsweise derart geschehen,  dass bei     Verwendung    eines Stabes oder       Rohres    als Unterlage das von der Schmelz  zone abgewendete Ende des Stabes oder  Rohres .derart mit einem Flüssigkeitsmantel  verbunden wird, dass die in diesem Flüssig  keitsmantel vorhandene Flüssigkeit einer  seits mit     dem    Ende des Stabes oder     Rohres,     anderseits mit einer Schallquelle schalleitend       verbunden    ist.

   In ähnlicher Weise kann eine  platten- oder     muffelförmige    Unterlage mit  einem Flüssigkeitsmantel so verbunden wer  den, dass die im     Flüssigkeitsmantel    vorhan  dene Flüssigkeit im direkten, schalleitenden  Kontakt mit der Unterlage     einerseits    und der  Schallquelle anderseits steht.  



  Das nach der Erfindung aus den .sonst  vorzugsweise für die     Herstellung    von un  durchsichtigem     Kieselsäureglas    benutzten  Rohstoffen, wie beispielsweise     Quarzsand     oder     Quarzit,        erzeugte    blasenfreie, durch  sichtige     Kieselsäureglas    kann     eelbstverständ-          lich    in bekannter Weise zu Rohren, Stäben  oder Platten weiterverarbeitet werden.

   Durch  die Erfindung wird damit die Industrie des  reinen     Kieselsäureglases    von den bisher für  die Erzeugung des durchsichtigen, blasen  freien     Kieselsäureglases    (Quarzglases) benö  tigten teuren, ausländischen     Rohstoffen    unab  hängig gemacht und damit .die Aufgabe ge  löst, die     in.    den letzten     Jahren    zum brennend  sten Problem der     Quarzglasindustrie    gewor  den ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von durchsich tigem, blasenfreiem Kieselsäureglas (Quarz glas) aus Rohstoffen, die für die Herstellung von durchsichtigem Quarzglas durch blosses Schmelzen nicht geeignet sind, dadurch ge kennzeichnet"dass das im Schmelzzustand auf einer festen Unterlage befindliche Quarzgut der Einwirkung von -Schallwellen ausgesetzt wird, die über diese Unterlage in das Quarz gut eingeleitet werden. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die feste Unter lage beschallt wird, während der Rohstoff auf ihr niedergeschmolzen wird. 2. Verfahrene nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die feste Unter- tage, mit der mindestens .ein. Quarzgutstück durch Schmelzung verbunden ist, der Ein wirkung von. ,Schallwellen ausgesetzt wird, während gleichzeitig das.

   Quarzgutstück er neut auf Schmelzhitze gebracht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallwellen in den Teil der Unter lage eingeleitet werden, der dem das Quarz gut tragenden Teil derselben abgekehrt ist. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Kiesedsäureglas bestehende feste Unterlage verwendet wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass eine aus Quarzgut be- stehende feste Unterlage verwendet wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Rohr aus Quarzgut als Unterlage verwendet wird. 7. Verfahren; nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass ein,Stab aus Quarzgut als Unterlage verwendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Platte aus Quarzgut als Unterlage verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 4 und<B>5,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass eine Muffel aus Quarzgut als Unterlage verwendet wird.