Titel: Bessemer's patentirte Verbesserungen in der Fabrication des gegossenen Spiegelglases.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1842, Band 86, Nr. XXXIX. (S. 182–188)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj086/ar086039

XXXIX.  Bessemer's patentirte Verbesserungen in der Fabrication des gegossenen Spiegelglases.

Aus dem Mechanics' Magazine. Jul. 1842, S. 98.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die in diesem Patent vom 23. Sept. 1841 begriffenen Verbesserungen sind, wir müßten uns denn sehr irren, von größerer Wichtigkeit, als irgend eine seit einer langen Reihe von Jahren in der Glasfabrication gemachte. Sie beziehen sich hauptsächlich auf das sogenannte Spiegelglas und das optische Flintglas. Was das erstere betrifft, soll hier ausführlich beschrieben werden; hinsichtlich des Flintglases aber werden wir, da der Erfinder noch mit Versuchen beschäftigt ist, welche auf diesen Gegenstand vieles Licht zu werfen versprechen, die Mittheilung darüber auf einige Wochen versparen, um die Resultate jener Versuche derselben einverleiben zu können.

Die bisherige Verfertigung des Spiegelglases wird von Hrn. Bessemer als in folgenden Einzelnheiten fehlerhaft bezeichnet:

1) Man hat gefunden, daß, weil das Glas ein schlechter Wärmeleiter ist, die obere Schicht in den Gießhäfen ungefähr um 2500° F. heißer ist als die auf dem Boden. Da nun das zum Glassaz kommende kohlensaure Kali oder Natron verdunstbar ist, so muß offenbar die Zusammensezung des Glases im oberen Theile durch die daselbst vorhandene größere Hize sehr verschieden seyn von jener auf dem Boden des Gießhafens. In Folge des großen Salzverlustes erleidet auch die strahlenbrechende Eigenschaft des Glases eine Veränderung, so wie auch seine Fähigkeit, sich in verschiedenen Temperaturen zu expandiren und zu contrahiren, einen Einfluß davon erfahren kann, während die Dünnflüssigkeit der oberen Schicht die allgemeine Ungleichheit der Masse noch vermehrt. Wird ein solcher Gießhafen voll Glas auf die Gießtafel ausgegossen und zu einer Platte ausgewalzt, so kommen die verschiedenen Theile des Glases von ungleicher Beschaffenheit in Berührung mit einander und wo das mehr mit dem minder strahlenbrechenden zusammenkommt, entsteht der so häufig vorkommende (im Verkehr Wellenwerfen [waviness] genannte) Fehler. Dasselbe bricht dann auch viel leichter in Folge der ungleichen Zusammensezung der verschiedenen sich berührenden, oder vielmehr miteinander verbundenen Theile von verschiedener Expansion und Contraction. 2) Ein anderer Fehler des gegenwärtigen Systems entsteht dadurch, daß die Hize vorzüglich auf die Oberfläche des Glases im Gießhafen wirkt, wodurch die obere |183| Schicht des Glases heißer und specifisch leichter wird als die untere und die die Masse bildenden Theile in der Circulation gehindert werden, indem die kälteren und schwereren Schichten stets unten bleiben; hiedurch wird die gewünschte gleichförmige Mischung der Ingredienzien sehr beeinträchtigt und das Aufsteigen und Entweichen von tausend Luftblasen verhindert, weil sie durch die Masse nicht entweichen können. 3) Beim alten Verfahren wird, um die Reverberirhize bestens zu benuzen, die Mündung des Gießhafens unbedekt gelassen. Hiedurch aber kann Staub einfallen, manchmal Rauch hinzutreten, was Fleken (Verfärbung) im Glase, wo es berührt wird, veranlaßt; manchmal auch fallen kleine Stükchen von den Eken der Ziegel- oder anderen Steine, aus welchen das Gewölbe gebildet ist, sogenannte Thränen herunter; diese Thränen bilden sich durch die Verdunstung des Alkali's, welches auf die Steine wirkt und ein halbdurchsichtiges Glas bildet, das, in den Gießhafen fallend, bedeutende Uebelstände veranlaßt. 4) Beim alten Ofen ist es schwer, einen Gießhafen vom Plaz zu heben, ohne die zurükbleibenden Häfen dabei abzukühlen; hiedurch wird Uebereilung und Confusion beim Ausgießen hervorgerufen, weil es nöthig ist, zum Ausleeren aller Gießhäfen so wenig Zeit zu brauchen, daher es häufig vorkommt, daß das Glas in dem zulezt herausgenommenen Gießhafen nicht brauchbar ist oder doch an seiner Qualität sehr verloren hat. Endlich ist das alte Heizverfahren den Oefen sehr nachtheilig, indem ihr Dach oder Gewölbe die Hize aufnehmen muß, welche den Gießhäfen zu ertheilen ist, und wenn diese Oefen einmal im Feuer sind, kann man sie nicht wieder ausgehen lassen, ohne das Gewölbe zu zerstören, woher es kommt, daß sie nur kurze Zeit lang dauern, manchmal nur 15 Monate.

Um diesen Uebelständen zu begegnen, sezt Hr. Bessemer eine oder mehrere Scheiben von Platin in den Boden des Gießhafens ein, wie in den Abbildungen Fig. 13 und 14 zu sehen ist und stellt den Gießhafen so, daß der Boden desselben der directen Einwirkung des Feuers ausgesezt ist. Die erhizte Luft und die Flamme treten sodann durch die Oeffnungen unterhalb des Gießhafens in den oberen ringförmigen Raum, wo sie den Gießhafen einschließen, als stäke er in einem Flammencylinder, welcher oben in einem Kegel zusammenläuft und dann in den Fuchs entweicht. Der Zwek jedoch, daß der Gießhafen mit der Flamme so umgeben wird, ist mehr, die Wärme-Ausstrahlung vom Gießhafen aus zu verhindern, als dem Glas Wärme zuzuführen. Die Wirkung der Erhizung durch Vermittelung der dünnen Platinplatte am Boden ist, daß jene Glastheilchen, welche sie zuerst aufnehmen, expandirt werden und durch |184| ihre Ausdehnung ihr specifisches Gewicht vermindert wird, wodurch sie in die Höhe steigen, während die kühleren und schwereren Theile sich von Oben herabsenken. Hiedurch entsteht eine Vollkommene Mischung des Materials und eine beinahe vollkommene Gleichförmigkeit der Hize, des flüssigen Zustandes und der Zusammensezung der Masse. Eine aus solchem Metall (Glas) gebildete Platte hat keine falsche Strahlenbrechung, keine Wellen, und bricht nicht so leicht, weil sie in allen ihren Theilen gleichartiger ist. Einen noch wichtigeren Vortheil aber gewährt diese neue Vorrichtung, daß nämlich tausend Bläschen, welche zu klein sind, um sich aus einer ganz in Ruhe befindlichen Glasmasse herausarbeiten zu können, leicht an die Oberfläche der Flüssigkeit hinaufsteigen, deren Theilchen sich in beständiger Bewegung befinden. Ferner ist durch die Erhizung von Unten der Fabrikant in den Stand gesezt, auf den Gießhafen einen Dekel zu sezen, wodurch verhindert wird, daß Staub und Rauch sich hineinziehen, so wie auch Stükchen des Gewölbes und die sogenannten Thräuen gänzlich davon abgehalten werden. Auch kann der Ofen nicht so wie beim bisherigen Verfahren leiden, bei welchem das Gewölbe die Hize zuerst auszuhalten hat. Wenn man aber den Gießhafen auch unbedekt lassen wollte, so können doch unmöglich Stükchen von den Eken der Baksteine hineinfallen, weil der Patentträger den Ofen in der Fig. 13 abgebildeten, unten näher beschriebenen Weise, mit einem Kegel von feuerfestem Thone bedekt, der aus einem einzigen Stüke besteht und einen größeren Durchmesser hat als der Gießhafen. Diese Erhizung von Unten hat endlich den Vorzug, daß an Brennmaterial und Zeit bedeutend erspart wird, in. dem die Wärme leichter durch Platin als durch Thon hindurchgeht.

Eine andere schäzbare Verbesserung des Hrn. Bessemer besteht darin, daß er jeden Gießhafen in einen besonderen Raum sezt, wo. durch ein jeder, wenn das Glas darin völlig gut ist, zum Ausgießen herausgenommen werden kann, ohne daß dabei die Temperatur der übrigen Häfen erniedrigt wird. Bei den bisherigen Oefen dürfen für jeden der sechs Gießhäfen (die gewöhnliche Zahl) zum Gießen fünf Minuten gebraucht werden; wenn man aber länger dazu brauchte, würde der lezte kalt werden und wenn man ihn im Ofen lassen wollte, bis er wieder gehörig erhizt wäre, so würde das Glas durch die Verdunstung des Alkali's verändert werden.

Wir haben nun zunächst die Verbesserung des Kühlofens zu erwähnen, welche darin besteht, daß auf dem Boden des Ofens eine flache Oberfläche gebildet wird, welche groß genug ist, eine Spiegelplatte abzukühlen. Der Ofen kann viele solche Flächen enthalten. Jede solche Fische ist aus einer Anzahl Blöke oder hohler Röhren |185| von feuerfestem Thon oder anderem paffenden Material, welches vorher einer wenigstens viermal so starken Hize unterzogen wurde, als es nachher auszuhalten hat, zusammengesezt. Nach dem Erkalten werden sie durch Bolzen und Schraubenmuttern mit einander verbunden (ihre Seiten sind abgeschliffen, damit sie genau aneinander paffen); hohle Würfel sind hiezu am zwekmäßigsten, weil sie sich am besten an einander anlegen und die erforderliche Stärke bei geringem Gewichte besizen. Diese Kühlflächen werden genau flach geschliffen mittelst der Schleifvorrichtung, welche man jezt zum Schleifen des Spiegelglases hat. Auf diesen Flächen kühlt man die Tafeln von plastischem Glase ab; da sie in Berührung mit der glatten Fläche in festen Zustand übergehen, so werden sie selbst glatt. Hiedurch wird sehr viel erspart, indem in Folge der sehr unebenen Fläche des bisherigen Ofens das Glas oft so uneben und von so ungleicher Oberfläche ausfällt, daß mehr als die Hälfte des Glases weggeschliffen werden muß, bis es verkäuflich ist.

Wir gehen nun zur Beschreibung der Abbildungen über und werden dabei Gelegenheit finden, auf einige untergeordnete, aber sehr nüzliche Verbesserungen aufmerksam zu machen.

Fig. 13 ist ein senkrechter Durchschnitt eines nach Hrn. Bessemer's Methode construirten Spiegelglasofens und Fig. 14 der horizontale Durchschnitt oder Grundriß nach der Linie AB durch die oberen Oeffnungen, wo die Gießhäfen eingesezt werden.

A, A ist das Mauerwerk des Ofens, welcher aus feuerfestem Stein auf gewöhnliche Weise erbaut ist. B ist der Hauptkamin; C, C, C, C, C, C sind sechs Oeffnungen oder Abtheilungen, deren jede einen besonderen Ofen mit Feuerraum D und Aschenraum E bildet. Die Oefen C sind innerlich mit feuerfesten Steinen ausgelegt und oben hat jeder eine konische Deke F von demselben Material. Diese Deken haben oben mit den kleinen Zügen G communicirende Oeffnungen, die in den Hauptkamin B führen. Die Züge G sind alle mit Schiebern versehen. Die eigenthümliche Form der Deke F in den Oefen C ist von größerer Bedeutung, als man auf den ersten Blik glauben möchte. Die sich sonst in Folge der Verflüchtigung des Alkali's an der Deke verdichtenden und in die Schmelzhäfen herabfallenden sogenannten Thränen sind, wie schon erwähnt, von sehr nachtheiliger Wirkung. Aus diesem Grunde hat hier die Deke Kegelform erhalten (und wird innen noch mit einer Glasur überzogen), so daß jede sich darauf bildende Flüssigkeit sich auf die Basis des Kegels herabzieht und außerhalb des Hafens abtropft. H, H ist ein kreisförmiges Stük von feuerfestem Thon, welches so geformt ist, daß es die Bank (I) zwischen dem Ofen C und dem Feuerraum D abgibt, auf |186| welcher der Hafen steht. Fig. 15 zeigt diese Bänke in größerem Maaßstabe; es befinden sich Höhlungen (h) darin, welche das Feuer und die Wärme aus dem Feuerraume hindurch und um die Gießhäfen herum circuliren lassen. J, J sind Thüren von Baksteinen, welche durch eiserne Bänder fest zusammengehalten werden und den Ofen während des Schmelzprocesses verschließen. K ist der Gießhafen aus der gewöhnlichen Masse und von der gewöhnlichen Form, nur daß der Boden L, wie schon erwähnt, von Platin und beweglich ist, so daß er nöthigenfalls in andere Gießhäfen gestekt werden kann. Dieser Gießhafen ist in Vergrößertem Maaßstabe in Fig. 16 zu sehen.

Wenn der Gießhafen aus dem Ofen gezogen ist, pflegt man gewöhnlich vor dem Ausgießen des Metalls (Glases) das sogenannte Abschäumen vorzunehmen, um die verschiedenen Unreinigkeiten von der Oberfläche des Metalls zu entfernen, zu welchem Behufe eine Anzahl Männer, mit langgestieltem Schaumlöffel versehen, den Gießhafen umgibt, das Glas in kleinen Portionen herausnimmt und über deck Rand des Gießhafens ausgießt. Der Uebelstand dieses Verfahrens ist, daß sie nicht sehen können, wie viel oder wie wenig sie abgeschöpft haben, indem das intensive Licht und die Hize ihre Augen afficirt; hiebei aber unvermeidlich viele Luftblasen durch das Niederfallen des an dem Schaumlöffel hängenden Glases in die Masse kommen müssen.

Um nun dieses Abschäumen zu bewerkstelligen, ohne Luftblasen in die Masse des geschmolzenen Glases zu bringen, legt Hr. Bessemer mit Stangen gegitterte Ringe P, P auf die Töpfe, hält die Glasmasse in der Höhe, in welcher der Ring auf dem Topfe aufsteht, und indem er nun eine Metallplatte Q zwischen den Ring und den Hafen hindurchschiebt, siehe Fig. 17, bleibt der Ring und der innerhalb desselben befindliche Schaum über dieser Platte und kann also leicht vom Hafen entfernt werden. Dieses ist in Fig. 18, wo der Ring in vergrößertem Maaßstabe abgebildet ist, deutlich zu sehen.

Die Vorrichtung zum Entfernen der Luftblasen, welche beim Läuterungsproceß etwa nicht entwichen, ist in dem Aufriß und Grundriß Fig. 19 und 20 zu sehen.

Sobald nämlich das geschmolzene Glas aus den Oefen C genommen wird, wird der Gießhafen in einen Metallcylinder S gestellt, welcher mit feuerfesten Steinen ausgefüttert ist, damit die Wärme so wenig als möglich entweichen kann; der Boden dieser Bekleidung ist gerippt oder ausgekerbt, so daß er mit der Oeffnung T in der Mitte eine Communication hat. Der obere Rand des Cylinders S ist mit dem cylindrischen Dekel U, der über ihm hängt, |187| genau abgeschliffen und ihm angepaßt und sobald der Gießhafen im Cylinder steht, wird dieser Dekel darauf herabgelassen. Y ist eine durch eine Dampfmaschine in Thätigkeit gesezte Luftpumpe, welche durch die Röhre V mit den drei cylindrischen Gesäßen W¹, W² und W³, den Vacuumkammern, in Verbindung steht. An diesen Kammern sind die Röhren Z¹, Z² und Z³ angebracht, welche mit der Ventilbüchse a in Verbindung stehen und in Fig. 19 mit dem Schieber b geschlossen vorgestellt sind; dieser Schieber ist mit einer Feder versehen und hat eine Oeffnung C in der Mitte, um, wenn er über die Oeffnungen der Röhren Z (durch Umdrehen des Griffes e) bewegt wird, eine Verbindung zwischen der Ventilbüchse und den Vacuumkammern herzustellen; wenn aber die Stellung so gegeben wird, wie Fig. 19 zeigt, so wird eine Verbindung hergestellt zwischen der Ventilbüchse und der Atmosphäre, wo dann die Luft durch die Röhre d in den Cylinder S eindringen und der Dekel U gehoben werden kann; e ist eine Handhebe, deren Schraubenspindel in einer Büchse f läuft, wodurch das Ventil rük- und vorwärts bewegt werden kann. Der Zwek dieses Apparates ist, alle Luft oder Luftblasen, welche im geschmolzenen Glase noch zurükgeblieben seyn können, nachdem dasselbe aus dem Läuterungsofen geschoben ist, vor dem Gießen desselben zu Spiegelplatten auszuziehen; es ist einleuchtend, daß, wenn in den Kammern W¹, W², W³ ein Vacuum erhalten wird, die im Cylinder S und im Dekel U enthaltene Luft durch die Röhre Z¹ in das Gefäß W¹ überziehen muß, wobei sie an Dichtigkeit in dem Verhältniß verliert, als das Gefäß W¹ größer ist als der leere Raum im Cylinder S und Dekel U. Das weitere Drehen der Handhebe e bringt den Schieber b über die zweite Röhre Z, hebt die Verbindung zwischen dem Cylinder 8 und Gefäß W¹ auf und stellt dagegen die des Gefäßes W² mit Cylinder S her; die geringe Menge im Cylinder S zurükgebliebene Luft vertheilt sich nun wieder gleichheitlich in dem so hergestellten größeren Raume. Die weitere Fortbewegung des Handgriffs e bringt nun den Schieber b über die Oeffnung der lezten Röhre Z³ und hebt die Verbindung mit dem Gefäße W² auf, wodurch die nur noch sehr kleine Menge in S und U zurükgebliebene Luft in dem durch die Eröffnung von W³ vergrößerten Raum sich ausbreitet. Durch diese Vorrichtung mit leicht auszupumpenden Kammern erhält man ein beinahe vollkommenes Vacuum in weit kürzerer Zeit, als wenn die Operation mit einer Luftpumpe in directer Communication mit dem Cylinder, nach dem Hineinstellen des Gießhafens in denselben, ausgeführt werden müßte. Da der atmosphärische Druk auf diese Weise von der Oberfläche des geschmolzenen Glases entfernt wird, so dehnen sich die darin enthaltenen Lustbläschen sehr |188| aus und werden leicht genug, um sich auf die Oberfläche zu erheben; auch erfordert diese Operation nur 2 Minuten, in welcher Zeit das Glas kaum etwas von seiner Wärme verliert. Es ist nun vollkommen gußfertig.

Die Construction des verbesserten Kühlofens ist in den Figuren 21, 22, 23 und 24 besonders dargestellt; eine jede derselben stellt aber nur ein Siebentel vom Querschnitt des Ofens bar. Er besteht aus einer Anzahl vierekiger Blöke, die hohl und unten offen sind (wie in den Fig. 23 und 24 besonders zu sehen). Sie können je nach der Gestalt des Ofens von jeder beliebiger Größe seyn, doch zieht Hr. Bessemer vor, sie von etwa 4 Fuß im Quadrat zu haben. Ihre Seiten werden geschliffen und aneinander gepaßt und durch Schrauben und Muttern mit einander verbunden; in den Seiten eines jeden Bloks sind auch Vertiefungen angebracht, in welche Lehm oder Kitt gedrükt wird, damit sie sich nicht verschieben, wie bei t in Fig. 22 und 24 zu sehen ist. Wenn das Ganze zusammengepaßt ist, so bildet es auf der oberen Seite eine Fläche, wie in Fig. 21, und ehe diese in den Ofen kommt, bringt man sie unter die gewöhnliche Schleifmaschine, um sie so eben wie möglich zu machen, worauf sie wie gewöhnlich in Sand gesezt wird. In manchen Fällen kann es erwünscht seyn, bewegliche Böden in den Kühlöfen zu haben, zu welchem Zwek der Patentträger Rollen k, k anwendet (wie Fig. 25, 28 und 27 zeigen), auf welchen der Boden nach Belieben ein- und ausgeschoben werden kann.

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