DE811138C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumglas - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schaumglas Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von blasigem Glas, sogenanntem Vielzellen- oder Schaumglas.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Zur Ausübung des Verfahrens eignen sich elektrische Heizwiderstände, Flammrohre oder andere Heizelemente, die an ihrer Oberfläche die gewünschte Überhitzung des Glases herbeiführen können.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• In Abb. i sind i zum Erhitzen des Glases durch Joulesche Wärme dienende Elektroden kleinen Durchmessers.
• 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.
• An Stelle der Elektroden kann man für die Überhitzung gegebenenfalls auch ähnlich angeordnete Heizkörper, wie beispielsweise elektrische Heizwiderstände, Flammrohre usw., verwenden.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (6)

1. 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.
2. 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.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bad entnommenen Schaumglasposten einem Unterdruck ausgesetzt werden.
4. 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.
5. 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.
6. 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.