Titel: Nicholson's und Wadsworth's Verbesserungen in der Glasfabrication.
Autor: Nicholson, William
Wadsworth, George
Fundstelle: 1847, Band 103, Nr. XXII. (S. 95–102)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj103/ar103022

XXII. Verbesserungen in der Glasfabrication, worauf sich William Nicholson, Ingenieur zu Manchester, und George Wadsworth auf der Sutton-Glashütte in der Grafschaft Lancaster, am 5. März 1846 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Nov. 1846, S. 258.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Den Gegenstand unserer Erfindung bilden Verbesserungen:

1) in der Construction oder dem Bau des Ofens zum Schmelzen des Glases in den Häfen oder Tiegeln;

2) in der Construction und Anordnung der zum Gießen des Tafelglases dienlichen Geräte;

3) in der Methode, die Temperatur der Kühlöfen zu reduciren, und eine neue Construction des Kühlofens;

4) an dem zum Schleifen des Glases dienlichen Mechanismus;

5) an den zum Poliren des Glases dienlichen Apparaten;

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6) eine neue mechanische Anordnung, durch welche die Oberflächen kleiner Stücke dicken gegossenen Tafelglases vergrößert und mit Wellenlinien und andern Figuren versehen werden können;

7) eine Methode Schwefelkies zur Gewinnung eines Polirpulvers oder einer Polirflüssigkeit zu calciniren.

Unsere erste auf den Schmelzofen bezügliche Verbesserung besteht in der Anordnung zweier getrennter Oefen, die jedoch, wie man in dem Aufriß und Grundriß Fig. 17 und 18 sieht, innerhalb eines Mantels aneinander gränzen. Jeder Ofen hat nur eine Oeffnung t zum Aufgeben des Brennmaterials, wodurch der Rauminhalt desselben in Vergleich mit der Oberfläche der Gesimse T, worauf die Schmelztiegel stehen, bedeutend vermindert und eine wirksamere Concentration der zurückgeworfenen Hitze erzielt wird. Bei Anwendung erhitzter Luft schließen wir das gewöhnliche Gewölbe an jedem Ende des Ofens und drücken mittelst einer Dampfmaschine oder einer andern Triebkraft eine adäquate Menge erhitzter Luft durch Röhren, die unterhalb der Roststäbe an jeder Seite des Aschenraumes angeordnet sind.

In Bezug auf unsere zweite Reihe von Verbesserungen stellt Fig. 21 den Grundriß, Fig. 22 die Endansicht und Fig. 23 die Seitenansicht des Wagens dar, worauf die Gießplatte A ruht. In diesen Figuren bezeichnet A¹ einen Zapfen, welcher in ein am Quergestell des Wagens befindliches Loch gesteckt ist und in ein mitten in der Unterfläche der Tafel A befindliches Loch paßt. Dieser Zapfen wird in dem Maaße als die Platte während des Gießens sich ausdehnt, durch eine rings um ihn gewundene spiralförmige Feder in die Höhe gedrückt, so daß er die Platte in ihrer richtigen Lage, oder von jedem Ende des Wagens gleichweit abstehend erhält. Die Platte A wird an den vier Ecken des Wagens durch die in geeigneten Vertiefungen liegenden Kugeln a, a, a, a getragen. In Folge dieser Anordnung kann die Platte A von ihrer Mitte aus frei sich ausdehnen oder zusammenziehen, ohne an jedem Ende durch das Gestell daran gehindert zu seyn, wie dieses gewöhnlich der Fall ist; die während des Gießens durch die Hitze veranlaßte Biegung wird daher vermindert. Der Wagen mit der Platte ruht auf vier Rädern, so daß er nach jedem beliebigen Ort hinbewegt werden kann. Die Dicke des Glases, die seither durch flache auf die Ränder der Gießplatte gelegte Eisenschienen, über welche die Walze hinlief, regulirt wurde, reguliren wir durch einen um jedes Ende der Walze A² gelegten, auf die verlangte Dicke abgedrehten eisernen Reif a², Fig. 24 und 25. Dieser Reif hält, da er in diagonaler Richtung durchgeschnitten ist, vermöge |97| seiner Elasticität fest an der Walze und beseitigt dadurch die Gefahr jener ungleichförmigen Dicke der Tafel, welche gewöhnlich durch Schlacken oder andere fremdartige, zwischen die Eisenstreifen und die Platte sich festsetzende Substanzen veranlaßt wird.

Die Figuren 26 und 27 repräsentiren den Aufriß und Grundriß eines Krahns zum Heben der Tiegel (Häfen), aus welchen das geschmolzene Glas auf die Gießplatte gegossen wird. Dieser Krahn wird an dem von dem Kühlofen entferntesten Ende der Platte und hinter der Walze A angeordnet. Während das geschmolzene Glas, welches sich in dem durch den Krahn gehobenen Tiegel O befindet, durch Drehung des horizontalen Krahnbalkens B quer über der Platte vertheilt wird, verwandelt ein anderer oberhalb des Balkens B verschiebbarer Balken B² die durch diese Schwingung erzeugte Curve in eine gerade Linie. Die Verschiebung dieses zweiten Ballens B² wird durch eine gußeiserne Führung C, Fig. 27, regulirt, die an der Säule B¹ des Krahns befestigt ist. In dieser Führung befindet sich ein krummer Einschnitt, worin eine Rolle f läuft, deren Achse mit der untern Seite des Balkens B² verbunden ist. Die Gestalt und Lage dieser Rolle ist Fig. 28 und 29 im Grundriß und Durchschnitt dargestellt. In Folge dieser Einrichtung befindet sich der Balken B² am weitesten nach Außen verschoben, wenn der Tiegel über dem einen oder dem andern Rande der Platte hängt. Bewegt sich nun der Tiegel quer über der Tafel A weg, so geschieht dieses durch Vermittelung der oben erwähnten krummen Führung in einer geraden Linie. Der Theil M, woran der Tiegel befestigt wird, hängt an zwei endlosen Ketten, welche unter vier kleinen Rollen e, e weggehen. Diese Ketten laufen über zwei größere Rollen G, die an beiden Enden einer Stange befestigt sind, deren Mitte, wie Fig. 26 zeigt, an die Krahnkette eingehängt ist. Durch diese Anordnung wird das Umwenden des Tiegels erleichtert und zugleich vermieden, daß auf die eine Kette mehr Gewicht fällt als auf die andere.

Unsere dritte auf die Kühlöfen Bezug habende Reihe von Verbesserungen besteht erstlich darin, daß wir anstatt der gewöhnlichen eisernen Schieber oder Thüren zum Schließen der Oefen ein feines Drahtgewebe, ähnlich dem zu Davy'schen Lampen verwendeten nehmen, wodurch wir eine gleichförmigere und schnellere Verminderung der Temperatur erzielen.

Ferner beziehen sich jene Verbesserungen auf eine neue Anordnung und Construction der Kühlöfen, wie solche Fig. 44 im Frontaufrisse, Fig. 45 im Längendurchschnitte, Fig. 46 in der Hinteren Ansicht und |98| Fig. 47 im horizontalen Durchschnitte dargestellt ist. In diesen Figuren bezeichnet A die Feuerstellen an jedem Ende des Ofens, C den Rauchfang. Die Oefen sind so gebaut, daß sie nur eine Tafel in der Breite und drei in der Länge zulassen, wodurch die Schwierigkeit, die Tafeln, wie bei gewöhnlichen Kühlöfen, hinter dem Roste placiren zu müssen, beseitigt und eine große Brennmaterial- und Raumersparniß erzielt wird. Außerdem beziehen sich diese Verbesserungen auf die Anwendung verschiedener feuerfesten Cemente bei der Construction einer Unterlage, auf welche die Tafel während des Kühlens zu liegen kommt. Man legt das Cement in feuchtem Zustande auf eine dünne Lage Sand, die man gehörig festgerammt hat, läßt aber auf jeder Seite des Ofens 1 1/2 Zoll Raum zwischen dem Cement und den Mauern, und steckt kleine hölzerne Pflöcke in die Masse, damit, nachdem sie ausgebrannt sind, für die Entweichung des Dampfes kleine Löcher bleiben. Ist nun die erste Lage vollkommen getrocknet, so kommt auf dieselbe eine andere Lage, auf welche noch größere Sorgfalt verwendet wird.

Wir kommen nun an die vierte Reihe unserer Verbesserungen, die sich auf eine Maschine zum Schleifen des Tafelglases bezieht. Fig. 30 stellt eine Anzahl solcher Maschinen im Aufrisse, Fig. 31 im Grundrisse dar. D ist die über die Maschine hinweggehende Treibwelle und E die Verticalwelle mit der Kurbel, woran der Läufer oder die bewegliche Glasfläche befestigt ist. Der Fig. 32 abgesondert dargestellte Kurbelarm enthält eine Reihe schiefer Einschnitte, um den Zapfen des Läufers in verschiedenen Abständen vom Mittelpunkte der Rotation aufzunehmen. Jede Tafel ruht, wie Fig. 30 und 31 zeigt, auf drei oder vier Adjustirschrauben, und die Kraft wirkt direct von der Kurbel auf den Läufer, so zwar, daß jeder Läufer mit Hülfe der Stangen und Hebel d, d, unabhängig von den andern, in Stillstand gesetzt werden kann; das Hebelwerk d, d setzt nämlich mittelst einer Kuppelung das untere an der Welle E befindliche Winkelrad nach Erforderniß in und außer Eingriff. Anstatt den Sand oder das sonstige Schleifmaterial aus freier Hand zu vertheilen, bringt man ihn in einen Trichter F, welcher an einen kleinen Arm befestigt ist, der von dem untern Ende der Verticalwelle aus in einer der Kurbel entgegengesetzten Richtung sich erstreckt. Dieser Trichter ist mit einer kleinen Röhre versehen, durch die der Sand gleichmäßig auf der zu schleifenden Fläche vertheilt wird. Eine kleine an das Maschinengestell befestigte Röhre leitet das nöthige Wasser herbei. Bei Glastafeln, welche für die Rotation einer Kurbel zu groß sind, bringen wir noch eine Unterlage zwischen je zwei Kurbeln an und verbinden |99| die letztere durch eine horizontale Stange, mit welcher der Läufer an verschiedenen Punkten in Verbindung gebracht werden kann.

Was nun die vierte Reihe unserer Verbesserungen betrifft, die sich auf Maschinen zum Poliren ebener Glasflächen bezieht, so stellt Fig. 34 den Grundriß, Fig. 35 den Seitenaufriß und Fig. 36 die Endansicht zweier von einer Hauptwelle B aus getriebener Polirmaschinen dar. Die wechselnde Bewegung der longitudinalen Stangen C und der Reiber d wird durch die Kurbeln D, D hervorgebracht; die Reiber aber befinden sich an Querarmen, welche an die longitudinale Stange C befestigt sind. Letztere gleitet am einen Ende des Gestells in einer Führung und wird am andern Ende desselben durch Rollen h³ getragen. Die Reiber D sind aus Gußeisen, an ihrer oberen Seite hohl, an ihrer unteren Seite aber mit einer genau geschliffenen ebenen Fläche versehen, über welche ein Filz gespannt und an jedem Ende festgeschraubt ist. An jeder Querstange sind, wie Fig. 35 und 36 zeigt, vier Reiber angebracht; es können übrigens je nach der Größe der Tafeln deren mehr genommen werden. Der Apparat zur Regulirung des Drucks der Reiber ist Fig. 37 im Grundrisse und Fig. 38 im Aufrisse dargestellt. E, E ist nämlich ein Bolzen, der sich frei in dem unteren Theile eines kleinen Cylinders e, e, e, e verschieben läßt; auf sein oberes Ende drücken Ringe E' von geschwefeltem Kautschuk oder Gutta-percha; eine oben angebrachte Stellschraube F regulirt diesen Druck. Ein um sein unteres Ende g drehbarer Hebel N, Fig. 35, tritt durch einen an der Stange C angebrachten Schlitz und wird somit durch die alternirende Bewegung der leztern in oscillirende Bewegung versetzt. Dieser Hebel ist an beiden Seiten mit starken Metallfedern n, n versehen, welche bei jedem Hin- und Hergange der Stange C abwechselnd zusammengedrückt werden, dadurch das Trägheitsmoment der Stange C mäßigen und den Stoß beim jedesmaligen Wechsel der Bewegung mildern, und somit einem Uebelstande vorbeugen, der bei gewöhnlichen Polirmaschinen so nachtheilig hervortritt. An der Achse des Zwischenrades zwischen dem Treibrad und den beiden Kurbelrädern befindet sich ein Winkelrad H, welches in ein anderes an der transversalen Welle h, h befestigtes Winkelrad greift. Letztere Welle kann mittelst einer durch den Hebel h¹, Fig. 35, regierten Kuppelung mit der Welle h² in und außer Verbindung gebracht werden. Die Welle h² erstreckt sich unter dem Gestell und der Tafel J hin. Angenommen, die Kuppelung sey geschlossen und die Verbindung der Wellen h und h² hergestellt, so setzen die an der letztern befindlichen Winkelgetriebe i und i¹ zwei verticale Wellen i² in Umdrehung, an deren oberen Enden die Kurbeln L angebracht sind; diese Kurbeln sieht man auf der |100| linken Seite von Fig. 34, wo absichtlich die Tafel J weggelassen ist, um diesen Theil unserer Verbesserungen bemerkbar zu machen. Die Kurbeln L, welche langsam rotiren, sind durch die Lenkstangen M, M mit der unteren Seite der Tafel J verbunden, so daß diese bei jeder Umdrehung der Kurbeln in einer zur Stange C rechtwinkeligen Richtung hin und her bewegt wird, wobei sie zwischen geeigneten Führungen gleitet. Da in Folge dieser Anordnung die reibende Bewegung der Stange C immer in einer geraden Linie erfolgt, während die transversale Bewegung der Tafel J wegen der verschiedenen Stellungen der Kurbel mit stets veränderlicher Geschwindigkeit vor sich geht, so ist jeder Punkt der zu polirenden Fläche bei jedem Hin- oder Hergang der Tafel J auf verschiedene Dauer der Einwirkung der Reiber ausgesetzt; oder mit andern Worten, die auf der Oberfläche durch die gleichzeitige Bewegung der Stange C und der Tafel J gebildeten Diagonallinien verändern ihre Richtung fortwährend, und es müssen manche Hin- und Hergänge der Tafel stattfinden, bevor der Reiber genau über dieselbe Linie auf der zu polirenden Fläche wieder hinweggeht, während übrigens jeder Theil der Einwirkung der Reibzeuge unterliegt – ein Umstand, welcher den Anforderungen einer vollkommenen Polirmaschine möglichst entspricht.

Fig. 39 und 40 stellen eine Modification der soeben beschriebenen Polirmaschine dar. Die Bewegung der Tafel J ist dieselbe wie bei der beschriebenen Maschine, aber anstatt der flachen Reiber wenden wir cylindrische, an parallele Achsen befestigte Flächen Q an, welche vermittelst der durch die hohle Welle d³ umgetriebenen Winkelräder d² in Rotation gesetzt werden. Durch die Mitte der hohlen Welle d³ geht eine mit einer Leiste oder Rippe versehene Achse, welche, während sie rotirt, die Welle mitnimmt, derselben jedoch gestattet, mit dem Schlitten e, e, worauf die cylindrischen Reiber Q gelagert sind, hin- und herzugleiten. Die Rotation der Welle d³ wird, wie Fig. 39 zeigt, durch Vermittelung von Stirnrädern und Getrieben von der untern Welle h hergeleitet. Um die Achsen, woran die cylindrischen Reiber befestigt sind nach entgegengesetzter Richtung rotiren zu lassen, macht man die Bewegung der kleinen Winkelgetriebe d² rückgängig. Eine sanfte transversale Bewegung erhalten die rotirenden Reiber Q durch den Hebel e¹, dessen oberes Ende mit dem Schlitten e, e verbunden ist. Dieser Hebel e¹ ist ferner durch die Stange e² mit einer excentrischen Scheibe oder einer Kurbel verbunden, die an dem unteren Ende derselben Welle, welche eine der Kurbeln L trägt, angebracht ist, so daß dem Hebel e¹ dadurch eine langsame oscillirende Bewegung ertheilt wird, welche den Schlitten mit den |101| Reibern hin und her führt. Die punktirten Linien x in Fig. 34 deuten eine Anordnung an zur Verlängerung der Welle, welche die Kurbel D trägt, um eine zweite Maschine von derselben Kurbelwelle aus durch eine zweite Kurbel M in Thätigkeit zu setzen; m bezeichnet die Mittellinie der zweiten Maschine. In Folge dieser Anordnung kann man die Reiber beider Maschinen zusammen wirken lassen, während man die transversale Bewegung der zweiten Tafel erhält, indem man sie mit der benachbarten Maschine verbindet. Es können somit vier Polirmaschinen von einem Triebwerke aus in Thätigkeit gesetzt werden; ist dieses aber, wie oben, nur mit zweien der Fall, so braucht der Raum zwischen einem benachbarten Maschinenpaar nur als Passage für den die Maschine bedienenden Mann groß genug zu seyn. Somit stehen die Maschinen je zu vier gruppirt – eine Anordnung, welche die Arbeit vermindert und die Uebersicht erleichtert.

Den Gegenstand der sechsten Reihe unserer Verbesserungen bildet eine neue Einrichtung, wonach kleine Stücke dicken gegossenen Tafelglases, nachdem man sie bis auf den erforderlichen Temperaturgrad erhitzt hat, mittelst Compression unter einem Dampfhammer, einer hydraulischen Presse oder zwischen zwei Walzen ausgedehnt werden, wobei sie natürlich in entsprechendem Maaße an Dicke abnehmen. Es wird nämlich einer der genannten Apparate zwischen zwei Oefen angeordnet, wovon der eine, worin das Glas für die Operation vorbereitet wird, den gewöhnlichen Strecköfen ähnlich ist, während der andere, worin die bereits bearbeitete Tafel gekühlt wird, eine solche Einrichtung hat, daß der Arbeiter das Glas auf seine Kante stellen kann, und daß die durch die erwähnten Compressions-Maschinen bearbeiteten Glastafeln eine möglichst geringe Temperaturveränderung erleiden. Die wellenförmige oder mit sonstigen Verzierungen versehene Oberfläche erhält das Glas dadurch, daß man der comprimirenden Oberfläche der oben genannten Maschinen das geeignete Dessin gibt.

Die siebente Reihe unserer Verbesserungen besteht, wie oben bereits angegeben wurde, in einer Methode, das zur Herstellung eines Polirpulvers oder einer Polirflüssigkeit dienliche Schwefeleisen zu calciniren. Während die Verkalkung gewöhnlich mit Hülfe eines Reverberirofens vorgenommen wird, schlagen wir vor, das Schwefeleisen, nachdem man es vorher durch ein grobes Sieb hat gehen lassen, in eine cylindrische Retorte zu bringen und diese in einem Ofen, ähnlich den für Gasretorten dienlichen Oefen, rotiren zu lassen. Fig. 41 stellt eine solche Anordnung dar. R ist die in dem Ofen gelagerte Retorte, Q ihre Achse, |102| welche vermittelst einer an ihrem Ende befestigten Rolle eine langsame Bewegung erhält. Das andere Ende der Retorte rotirt in einem Kranze P, der an das Gemäuer befestigt ist und so weit hervorragt, daß er die Anbringung eines Deckels mit einer Röhre gestattet, durch welche das Schwefelgas in eine Kammer oder einen Schornstein S geleitet wird. Die Präcision, womit die Calcinirung in diesem Apparate geleitet werden kann, ist für die Erzielung eines gleichförmig guten und wirksamen Polirpulvers von der größten Wichtigkeit; und eine geringe Modification macht den Apparat auch für das Trocknen des Schleifsandes anwendbar.

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