DE1238881B

DE1238881B - Vorrichtung zum Formen von Kugeln

Info

Publication number: DE1238881B
Application number: DEU10951A
Authority: DE
Inventors: Charles William Schott
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1964-08-14
Filing date: 1964-08-14
Publication date: 1967-04-20

Description

DEUTSCHES WTWWi- PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 12 g-1/01

Nummer: I 238 881

Aktenzeichen: U 10951IV a/12 g

1 238 881 Anmeldetag: 14. August 1964

Auslegetag: 20. April 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Kugeln aus schmelzbarem, anorganischem Material, wie beispielsweise Glas, Schlacke, Erz, Metall.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nachstehend insbesondere in ihrer Anwendung auf die Herstellung von Glaskugeln beschrieben, sie kann jedoch in gleicher Weise zur Herstellung von Kugeln aus anderen feuerfesten Stoffen verwendet werden.

Bisher wurden Glaskugeln durch Rollen von halbweichem, erhitztem Glas zwischen Platten, bis das Glas Kugelform hatte, hergestellt. Dies ist ein langwieriges und teures Verfahren, durch das Glaskugeln im Vergleich zu anderen Glaserzeugnissen unverhältnismäßig teuer werden.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Kugeln aus schmelzbarem, anorganischem Material, wobei Teilchen des Materials durch Berührung des Materials mit einer von ihm nicht benetzbaren heißen Oberfläche auf eine über dem Erweichungspunkt liegende Temperatur erhitzt und anschließend durch eine Kühlzone geleitet werden. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus Graphit besteht und Mittel zum Aufheizen aufweist und daß die Kühlzone einen Luftraum darstellt, durch den die erhitzten Teilchen fallen.

Die heizbare Oberfläche aus Graphit kann in verschiedener Form ausgebildet sein. Sie kann ein um seine waagerechte Achse drehbarer Zylinder sein, in dem zur Erhitzung seiner Innenfläche ein Brenner vorgesehen ist. Sie kann auch eine schräg angeordnete, flache Platte sein, die innen elektrische Heizdrähte aufweist. Die Oberfläche kann schließlich auch das Innere eines Graphittiegels darstellen, der an seinem unteren Ende einen sich nach unten erweiternden Auslaßkanal hat, in dessen engstem Durchmesser ein sich nach unten verjüngender konischer Graphitstopfen angeordnet ist, der axial beweglich ist; hierbei ist der Tiegel von Heizmitteln umgeben, welche die Wände des Auslaßkanals stärker erhitzen als den darüber befindlichen übrigen Teil des Tiegels.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine dritte

Vorrichtung zum Formen von Kugeln

Anmelder:

Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Charles William Schott, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen im Uhrzeigersinn um seine Achse drehbaren Graphitzylinder 10, ferner einen Brenner 11, der den Zylinder innen aufheizt, und ihn auf einer Temperatur hält, bei der das zu formende Material schmilzt. Ein zweiter Brennerlla richtet Wärme auf den Umfang des Zylinders. Perlen oder Körnchen 12 des zu formenden Materials fallen auf den sich langsam drehenden Zylinder. Das Verfahren zum Formen von Kugeln ist nachstehend insbesondere in seiner Anwendung auf Glas beschrieben. Die Glaskörnchen oder -perlen 12 können halbgeschmolzen sein, aus zerbrochenen Teilchen bestehen, Tropfenform oder irgendeine andere geeignete Form haben. Zweckmäßigerweise haben sie ein einheitliches Gewicht, so daß gleichmäßige Kügelchen entstehen. Die Körnchen 12 treffen auf die Oberfläche des Zylinders 10 auf, wo sie der von dem Brenner 11 ausgehenden, durch den ZylinderlO hindurchgeleiteten Hitze sowie von dem Brennerlla ausgehender direkter Hitze ausgesetzt werden. Sie werden bis zum völligen Schmelzen erhitzt, worauf ihre Oberflächenspannung sie sofort zu kugelförmigen Tropfen zusammenzieht, die unter Beibehaltung ihrer Kugelform die nicht benetzte Oberfläche des sich drehenden Graphitzylinders 10 entlangrollen und schließlich von dort durch eine verhältnismäßig kurze Kühlzone 13 in eine Auffangschale 14 fallen, aus der die erstarrten Kügelchen in Abständen entnommen werden.

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform hat eine Graphitplatte 20, die durch Strom aus einer nicht dargestellten elektrischen Stromquelle durch

709 550/335

Claims

Drähte 21-22, die durch die Platte hindurchlaufen, erhitzt wird. Äußere Hitze kann entweder aus einem auf die Graphitfläche gerichteten Brenner oder einer sie umgebenden Heizkammer od. dgl. kommen. Kleine Perlen geschmolzenen, gebrochenen oder halbgeschmolzenen Glases läßt man auf die Platte fallen. Die heiße Platte 20 erhitzt diese Körper 23 sofort auf ihre Schmelztemperatur, worauf sie sich infolge Oberflächenspannung zu Kugeln formen. Die Platte 20 wird in eine solche Schräglage gebracht, daß die Teilchen, wenn sie Kugelform annehmen, die Oberfläche der Platte herabrollen, wobei sie ihre Kugelform beibehalten. Die Kugeln 24 können aber auch durch Drehen oder Vibrieren der Platte über diese bewegt werden. Von ihrer Kante fallen sie in eine Schale 25, aus der sie von Zeit zu Zeit entnommen werden. Schräg zur Fallinie verlaufende parallele Rippen können auf den Oberflächen der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen vorgesehen sein, und als Trennmittel dienen, wenn der Oberfläche ein kontinuierlicher Glasstrom zugeführt wird. In diesem Falle teilt sich das den Grat der Rippen bedeckende Glas und fließt zwischen den Rippen herab. Auf diese Weise kann der Graphitfläche schon flüssiges Gas zugeführt werden. Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform ist ein Behälter 30 mit geschmolzenem Glas vorgesehen. Durch ein Rohr 31 gelangt das geschmolzene Glas in einen birnenförmigen Hohlraum innerhalb eines Graphittiegels 32. An seinem unteren Ende hat der Hohlraum einen erweiterten Auslaßkanal 33, in dessen engem oberen Ende das dicke Ende eines sich nach unten verjüngenden Graphitstopfens 34 sitzt, der sich in den Tiegel 32 hineinerstreckt. Um den Graphittiegel 32 herum verläuft eine Induktionsheizspirale 35. Geschmolzenes Glas gelangt von dem Behälter 30 durch das Rohr 31 in den Hohlraum des Tiegels 32. In dem Tiegel wird das Glas gerade bis unterhalb der gewünschten Temperatur, bei der die Kugelbildung stattfindet, mittels der Induktionsheizspirale 35 erhitzt. Der Graphitstopfen 34 kann in das Innere des Tiegels 32 gehoben werden, so daß eine ringförmige Öffnung 36 zwischen ihm und dem engen Ende des Auslaßkanals 33 entsteht. In dem Hohlraum des Tiegels 32 befindliches Glas fließt durch diese Öffnung in den konischen Abschnitt des Auslaßkanals 33. Hier bewirkt von der Heizspirale 37 erzeugte zusätzliche Hitze, daß das Glas freier fließt und runde Tropfen bildet, die sich an den schrägen Oberflächen des Kanals 33 und des Stopfens 4 nach unten hin entlangbewegen und in eine Auffangvorrichtung 39, die gleichzeitig die Kühlzone darstellt, fallen, aus der sie von Zeit zu Zeit entnommen werden. Zur schnelleren Abkühlung der zwischen den Oberflächen des Kanals 33 und des Stopfens 34 herabfallenden Glaskugeln können Kühlstreifen 38 aus Kupfer an den Seitenwänden der Kühlzone 39 vorgesehen sein. Diese Kupferstreifen sind dünn und ίο biegsam, mit einer Seite an der Wand befestigt und ragen nach innen in die Bahn der Glaskugeln hinein. Die auf sie auftreffenden Glaskugeln übertragen ihre Hitze auf sie, ohne in ihrem freien Fall behindert zu werden. Falls gewünscht, kann bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform durch in irgendeiner bekannten Weise am Auslaßende der Öffnung angewendete Saugkraft 33 die Kugelbildung beschleunigt werden. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Formen von Kugeln aus schmelzbarem, anorganischem Material, wobei Teilchen des Materials durch Berührung mit einer von dem plastischen Material nicht benetzbaren heißen Oberfläche auf eine über dem Erweichungspunkt liegende Temperatur erhitzt und anschließend durch eine Luft-Kühlzone geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aus Graphit besteht und Mittel zum Aufheizen aufweist und daß die Kühlzone einen Luftraum darstellt, durch den die erhitzten Teilchen fallen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche als ein um eine im wesentlichen waagerechte Achse drehbarer Zylinder ausgebildet und zur Erhitzung seiner Innenfläche ein Brenner vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche als schräg angeordnete flache Platte ausgebildet ist und innen elektrische Heizdrähte aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche das Innere eines Graphittiegels (32) darstellt, der an seinem unteren Ende einen sich nach unten erweiternden Auslaßkanal (33) hat, in dessen engstem Durchmesser ein axial beweglicher, sich nach unten verjüngender Graphitstopfen (34) angeordnet ist, wobei der Tiegel von Heizmitteln umgeben ist, die die Wände des Auslaßkanals stärker erhitzen als den darüberbefindlichen übrigen Teil des Tiegels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen