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Verfahren zur Herstellung von Glasrohren mit genauer Innengestalt.
Es ist bekannt, Glasrohre, insbesondere solche von 1 nui oder ähnlicher Länge, nach erfolgter
Herstellung dadurch zu verformen, etwa zylindrisch oder verjüngt zu gestalten, dass man sie verschliesst, luftleer macht und bis zur Bildsamkeit erhitzt, nachdem man einen Dorn od. dgl. hineingebracht hat, auf den das Rohr sich, nachdem es in der Hitze seine Starrheit verloren hat, niederschlägt und dessen
Form es annimmt, woraufhin man nach erfolgter Kühlung die Enden entfernt und alsdann den sich stärker als das Rohr zusammenziehenden Dorn entfernt.
Abgesehen von diesem Verfahren, welches völlig ebenmässige Rohre liefert, jedoch eine starke Verjüngung nicht gestattet, weil leicht eine Faltung der Rohrwand eintritt, sind noch Formverfahren bekannt, nach denen beispielsweise durch Schleifen das lange Rohr im Innern nach einem Ende hin erweitert, also kegelförmig gestaltet wird. Ferner stellt man beim Ziehen der Rohre von Hand aus von der Pfeife ab unwillkommenerweise sogenannte
Rohrkeile her, die einen Kegel aufweisen und meist als Abfall betrachtet werden und jedenfalls ein
Zufallserzeugnis sind.
Die Erfindung bezweckt die Umformung von insbesondere langen Rohren beliebiger Wand- stärke zu solchen mit einem beliebigen, gewollten und stets gleichen, insbesondere verjüngten Innen- durchmesser. Es ist zwar auch ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohren mit genauer Innengestalt durch schrittweises Eintreiben eines der gewünschten Innenform entsprechenden Domes in ein bis zur Erweichung erhitztes Glasrohr bekannt. Dabei findet jedoch eine gegenseitige Drehung zwischen
Glasrohr und Dorn nicht statt, das Glasrohr dreht sich vielmehr mit dem Dorn, ausserdem erfährt der Dorn rasch aufeinanderfolgende Erschütterungen.
Es ist ferner bekannt, ein Glasrohr dadurch auf genaue Innengestalt zu bringen, dass ein einseitig geschlossenes Glasrohr auf einen spitzen Dorn gestülpt und mit Hilfe einer scharf gerichteten Flamme von oben nach unten fortschreitend erweicht und zum Anliegen an den Dorn gebracht wird. Durch die lange Berührung des Domes mit dem Rohre fällt das Glasrohr auf der Innenseite leicht matt aus und ausserdem wird das Glasrohr durch die
Erschütterungen unter Umständen an einzelnen Stellen zu sehr gestaucht, wodurch es unerwünschte
Formänderungen erleidet.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass das offene Glasrohr, welches in einer entsprechenden Zange, einem Dreibackenfutter oder sonstigem Halter an einem Ende gefasst ist, in diesem Zustande nach unten vorteilhaft senkrecht, hängend gegenüber dem Dorn gedreht wird, u. zw.
unter ständigem starkem Erwärmen des ganzen Rohres von aussen her, wodurch es nicht nur bildsam sondern auch länger wird und sich im Durchmesser vermöge seiner
Oberflächenspannung verengt, während von unten her durch dauerndes wechselweises Einführen und
Herausziehen eines etwa aus Kohle bestehenden, vorteilhaft etwa achtkantigen Domes, der mit Wachs oder sonst einem das Haften verhindernden Stoff dauernd beschickt wird, nach und nach auf die gewünschte verjüngte Innenform erweitert wird, wobei beim Herausziehen des Domes die von aussen
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bekannten Weise ausser der Erwärmung auch noch die Druckwirkung des Zusammenpressens, welche schon die Oberflächenspannung einleitet, unterstützen, gegen welche dann das stets wieder von innen wirkende Ausweiten des kegelförmigen Kohledomes entgegengewirkt,
so dass durch diese dauernde Wechselwirkung nach und nach unter Streckung des gesamten Rohres das gewünschte einseitig verjüngte Rohr zustande kommt, das sich dem Dorn, abgesehen von den auf ihm befindlichen Flächen, völlig anpasst und den Vorteil besitzt, jede beliebige Kegelform anzunehmen ohne Falten zu bilden, da die bei der Umformung stattfindende Streckung diese wirksam verhindert. Auf diese Weise lassen sieh in wenigen Minuten Rohre starker Wandung und erheblicher Länge, die sich in rohem, aus dem Ziehverfahren stammendem Zustande befinden, in solche Rohre umformen, welche eine ganz genau bestimmte Innenform, vorzüglich die eines nach unten hin sich erweiternden Kegels aufweisen, und es lässt sich somit ein Erzeugnis erzielen, welches durch keines der bisherigen Verfahren erzielbar war.
Solche Rohre brauchen im Gegensatz zu allen bisher hergestellten Rohren mit genau abgepasster Innengestalt nicht geglättet zu werden und besitzen dennoch im Innern eine hochglänzende Feuerpolitur im Gegensatz auch zu den auf einem Dorn niedergeschlagenen Rohren, weil der verwachste Dorn ja nur mit Unterbrechungen das Rohr im Innern zum Zwecke des Ausweitens berührt, während die Flamme ihm eine genügende Wärme gibt, um die durch Oberflächenspannung im bildsamen Zustande zustande kommende Feuerpolitur zu gewährleisten.
Solche Rohre sind auch dann, wenn sie vorher etwa unrund waren oder Beulen aufweisen, die beim bisherigen Innenausschleifen nicht erfasst werden, frei von solchen Ausbuchtungen, weil eben das an sichbeim Umformen von Glasrohren bekannteZusammenwirken des Aussendrucks durch Flammenwirkung mit der natürlichen Zusammenziehung durch Oberflächenspannung und der verengend wirkenden Verformung durch das Gewicht des an einem Ende aufgehängten Rohres stets wieder aufgehoben wird durch die ausweitend wirkende Beeinflussung des dauernd von unten her in das sich drehende Rohr hineinfahrenden, es im ausweitenden Sinne verformenden Form-
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dornes.
Die unmittelbare Berührung des das Glasrohr nur mit den Kanten seiner Flächen berührenden, aus Kohle bestehenden Formdornes und dadurch etwa zu befiirchtende Verdrehung der weichen Glas- masse wird verhindert durch eine den Formdorn umhüllende, vorteilhaft von oben her dauernd zufliessende Schicht eines Schmiermittels wie Wachs, Öl od. dgl. Durch das auf solche Weise wechselnde
Zusammenwirken der einander entgegenstehenden Kräfte ist es möglich, selbst bei längeren und dick- wandigen Rohren eine Verformung zustande zu bringen, welche bisher auf keine Weise zu erzielen war.
Das Verfahren ähnelt naturgemäss dem üblichen Auftreiben kleiner Rohrstückchen seitens des Glas- bläsers vor der Gebläseflamme und lässt sich in seinen Grundzügen als bekannt bezeichnen. Es wirken aber hier nicht nur ganz andere Kräfte zusammen, wie z. B. das Strecken der schweren Glasmasse durch Herabhängen als auch das selbsttätige Drehen, das ständige, minutenlange abwechselnde Ein-und Aus- führen des Dornes wie überhaupt die Übertragung einer in kleinem Massstabe bereits ähnlich bekannten
Arbeitsweise oder wenigstens Einzelheiten derselben auf lange dickwandige, von Hand aus nicht mehr zu bewältigende Glasmassen, ein Verfahren, zu dessen Durchführung bisher die maschinelle Ein- richtung nicht aufgebracht worden ist.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ist den bis- herigen Verfahren an Möglichkeit der Gestaltung, an Billigkeit und an Einfachheit überlegen und gestattet, verjüngte Glasrohre beträchtlicher Länge mit genauer Innengestalt zu schaffen. Natürlich braucht das Rohr nicht fortlaufend kegelförmig zu sein, sondern es kann beliebige Abschnitte einer sich in einem Sinne erweiternden Form, z. B. Absätze, aufweisen.
Die einzige Bedingung ist, dass sich der Dorn in einer Richtung herausziehen lässt, es sei denn, dass er dies erst nach erfolgtem Erkalten von Werkstoff und Werkstück tut, u. zw. infolge der Verschiedenheit der Ausdehnungswerte, in welchem
Falle auch die Erzeugung zylindrischer Rohre sowie solcher mit eckiger statt runder Innenform zu ermöglichen ist, wenn man im letzten Abschnitt des Arbeitsvorganges den Dorn in demselben Sinne wie das Rohr sich drehen lässt, wie dies auch bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Glas- rohren mit genau vorgeschriebener Innengestalt beliebigen Querschnitts durch Eintreiben eines der gewünschten Innenform des Rohres entsprechenden Dornes in ein bis zur Erweichung erhitztes Glas- rohr üblich ist.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist es von grösster Wichtigkeit, den Kohledorn dauernd, beispielsweise mit Wasser, zu kühlen. Statt eines Dornes aus Kohle kann man einen andern, z. B. keramisch hergestellten, vorteilhaft nicht gut leitenden Werkstoff, gegebenenfalls aber auch einen genügend gekühlten Metallkörper verwenden. Die Wahl des zweckentsprechenden Werkstoffs für den Dorn ist jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Natürlich kann man auch das
Rohr festhalten und den Dorn drehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Glasrohren mit genauer Innengestalt mit Hilfe eines in ein erweichtes Glasrohr schrittweise eingeführten Dornes, dadurch gekennzeichnet, dass das am oberen
Ende gehaltene, vorteilhaft lotrecht herabhängende Glasrohr gegenüber dem Dorn um seine Achse gedreht und auf seiner ganzen Länge gleichzeitig erhitzt wird, während ein nicht rotierender Form- dorn in kurzen Zeitabständen schrittweise fortschreitend erschütterungsfrei immer tiefer in das
Rohr, dasselbe aufweitend, eingeführt und nach jedem Schritt für kurze Zeit wieder herausgezogen oder gelockert wird.