Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen doppelwandiger Gefässe aus Glas. Es sind V erfahren bekannt, nach denen die Innenkörper doppelwandiger Gefässe aus der feurigflüssigen Glasmasse unmittelbar am Glasofen mit Hilfe einer in die Halsöff nung des Aussengefässes eingeführten Auf- treibvorrichtung geformt werden. Diese Ver fahren beziehen sich auf die Herstellung von doppelwandigen Gegenständen mit rundem Querschnitt.
Die Herstellung doppelwandiger Gefässe mit unrundem Querschnitt ist bisher fast ausschliesslich auf die einfachste Arbeits weise des Zusammenschmelzens zweier ein zelner fertiger Glaskörper angewiesen, und es treten alle Übelstände dieses an sich un vollkommenen und kostspieligen Verfahrens, wie Spannungen an den an der Gebläselampe bearbeiteten Hals- und Bodenstellen, bei Gefässen mit unrundem Querschnitt natur gemäss in erhöhtem Masse auf.
Die Herstel lungsschwierigkeiten unter erhöhter Bruch gefahr und die wesentlich höheren Kosten, sowie die ausserordentliche Empfindlichkeit doppelwandiger, nach .der bisher üblichen Arbeitsweise hergestellter Flaschen und an derer Gefässe mit unrundem Querschnitt im Gebrauch] sind die Gründe, aus denen sich diese Gegenstände trotz ihres zum Teil gefälligen Äussern und ihrer praktischen Handhabung s möglichkeit zum Beispiel beim Transport, sie lassen sich bequem in die Tasche b@tecken und verpacken, auf dem -Alarkte nur wenig einführen konnten.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren, das die Herstel lung doppelwandiger Gefässe aua Glas, insbe sondere mit unrundem Querschnitt unmittel bar am Glasofen gestattet und ihnen damit alle die Vorteile zuteil werden lässt, die die runden doppelwandigen. unmittelbar am Glasofen hergestellten Flachen und andern Gefässe aufweisen. Das sind vor allen Din gen grösste, durch die gleichmässige Wand stärke bedingte Festigkeit des Innen- und Aussengefässes, vollkommene Spannungsfrei- heit durch Fortfall jeglicher Bearbeitung an der Gebläselampe und die Möglichkeit der Anwendung erstklassiger Hüttenkühlung.
Der Gang des neuen Verfahrens ist an hand der Zeichnung an mehreren Beispielen geschildert, und zwar beziehen sich die Fig. 1 bis 27 auf die Herstellung einer dop pelwandigen Flasche mit unrundem Quer schnitt und die Fig. 28 bis 43 auf die Her stellung einer doppelwandigen Flasche mit rundem Querschnitt.
Zunächst wird beim Verfahrensbeispiel zur Herstellung doppelwandiger Flaschen mit unrundem Querschnitt wie bei der Er zeugung runder doppelwandiger Gefässe, der Aussenkörper in bekannter Weise in eine Form eingeblasen, die zur Bildung des In nenkörpers erforderliche Glasmasse auf die eingezogene Kappe des Aussengefässes auf gebracht und mit Hilfe der 'Auftreibvorrich- tung <I>a</I> durch den Hals<I>b,</I> der rund oder, wenn die grosse Achse des unrunden Quer schnittes bedeutend grösser ist als die kleine Achse, unrund bezw. oval sein kann,
gescho ben (Fig. 1 bis 8). Ist die Auftreibvorrich- tung tief genug in den Aussenkörper c ein geführt (Fig. 1 und 2), so wird gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 der ganze äussere Flaschenkörper c nach rechts geschoben bezw. das Werkzeug a nach links bewegt, und zwar in Richtung der grossen Achse des ovalen Querschnittes. Hierdurch wird die noch in feurigflüssigem Zustande befindliche Glasmasse d derart zur Seite ge drückt,
dass sie im gewünschten Abstand von der Aussenwand die linksseitige Wand des Innengefässes bildet. Sodann erfolgt eine rückwärtige Bewegung des äussern Flaschen körpers mit der Glasmasse für die Innen flasche bezw. des Werkzeuges über die mitt lere Ausgangsstellung hinaus in die in Fig. 5 und 6 dargestellte Lage an der rechten Seite des Aussenkörpers. Dadurch bildet sich die rechte Seite der innern Flaschenwand.
Durch mehrmaliges Wiederholen des geschilderten Vorganges unter gleichzeitigem Tieferdrük- ken der Auftreibvorrichtung in den Raum der Aussenflasche wird so der gewünschte unrunde Querschnitt des Innengefässes er zeugt (Fig. 7 und 8).
Dieser unrunde Querschnitt braucht aber nicht, wie in Fig. 1 bis 8 dargestellt, zu zwei senkrechten Achsen symmetrisch zu sein, sondern er kann beliebige Gestalt haben, etwa gemäss den Fig. 9 bis 11.
In diesem Falle ist die Bewegung des äussern Flaschenkör pers mit der Glasmasse zur Bildung des Innenkörpers bezw. der Auftreibvorrichtung keine geradlinige, sondern erfolgt in irgend einer zweckentsprechenden Kurve. Es ist hierbei auch nicht erforderlich, dass die Rück wärtsbewegung auf derselben Linie vor sich geht wie die Vorwärtsbewegung, sondern sie kann, wie Fig. 11 zeigt, auch in besonderer Kurve erfolgen.
Die Vorrichtung zur Formung des Innen körpers braucht nicht, wie in den Fig. 1 bis 8 dargestellt, aus einem Stück- zu be stehen, sondern sie kann auch in an sich be kannter Weise teilbar sein (Fig. 12 und 13). Diese Teilbarkeit ist besonders dann vorteil haft und notwendig, wenn beispielsweise bei einem elliptischem Querschnitt die grosse Achse im Verhältnis zum Halsdurchmesser so gross ist, dass bei .der 'Seitwärtsbewegung die Auftreibvorrichtung die weiche Glas masse nicht weit genug seitwärts schieben kann,
um den gewünschten engen Zwischen raum zwischen Aussen- und Innengefäss zu erzielen. In diesem Falle wird die Auftreib- vorrichtung zunächst in geschlossenem Zu stande durch den Hals des Aussengefässes ge führt und erst :dann gespreizt. Dabei ist es zweckmässig, dass der durch die Spreizung des Werkzeuges zwischen den Teilen f ent stehende Zwischenraum durch eine verschieb bare Bodenplatte g abgedeckt wird.
Für bestimmte Fälle erweist es sich not wendig, die Auftreibvorrichtung unter Dre hung auf die zur Bildung des Innenkörpers bestimmte Glasmasse wirken zu lassen. Das ist besonders vorteilhaft zur Erzielung einer möglichst grossen Gleichmässigkeit der Wand stärke des Innenkörpers. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung beispielsweise in zwei einzelne scherenförmige Messer h aufgelöst werden, wie in den Fig. 14 bis 28 darge stellt.
Diese Schere wird in geschlossenem Zustande (Fig. 14 und 15) unter Drehung, die Glasmasse für den Innenkörper vor sich her schiebend, durch den Hals des Aussen gefässes soweit in dieses eingeführt, als es zur Bildung des Schulteransatzes des Innen- gefässes erforderlich ist. Durch die Betäti gung der Scherenvorrichtung werden jetzt die Messer h gespreizt, und infolge ihrer Drehung wird aus der Glasmasse zunächst ein runder Körper geformt (Fig. 16 und 17).
Zur Herstellung eines Innenkörpers mit ur rundem Querschnitt bewegt man genau, wie oben beschrieben, entweder das Aussengefäss c mit der Glasmasse d für den Innenkörper h oder aber die sich drehende Auftreibvor- richtung in der vorgesehenen Richtung (Fig. 18 bis 21). Darauf wird die scheren förmige Auftreibvorrichtung wieder in ge schlossene Lage gebracht und gemäss Fig. 22 und 28 durch den Hals des fertiggestellten Gefässes entfernt.
Wie die Fig. 1 bis 8 und 12 bis 23 erken nen lassen, sind die durch die Gegeneinander- bewegung von Werkstück und Werkzeug (Auftreibvorrichtung) senkrecht zur Längs achse des Werkstückes erzeugten Wände des Innengefässes in Richtung der grossen Achse des Querschnittes eben.
Ebene Wände haben nun den Nachteil, ,lad sie nach dem Auspumpen des Raumes zwischen Aussen- und Innengefässe dem so wirksam werdenden äussern Luftdruck nur sehr geringen Widerstand bieten und erfah rungsgemäss die Ursache zum leichten Zer brechen des Gefässes sind.
Diesen Nachteil kann man dadurch be seitigen, dass die wenig widerstandsfähigen ebenen Flächen durch den Druck ausreichen den. Widerstand bietende gewölbte Flächen ersetzt werden.
Die Bildung derartiger Flächen vollzieht sich gemäss Fig. 24 und 25 beispielsweise wie folgt: .
Nachdem die erste Stufe des Verfahrens beendet ist, bei der die Bewegung der Auf- treibvorrichtung in Richtung der Längsachse des Gefässes absatzweise vor sich geht, wird die Auftreibvorrichtung in die Mittellage ge mäss Fig. 24 und 25 zurückbewegt.
(Selbst verständlich findet bei der Ausübung dieses Verfahrens ein Aussengefäss mit gewölbten Seitenwänden Verwendung, wie es Fig. 25 zeigt.) In der Mittelstellung nach Fig. 24 und 25 erfolgt ein weiteres Spreizen der Auf- treibvorrichtung, so dass die noch in weichen, bearbeitbarem Zustand befindlichen ebenen Seitenwände des Innengefässes die ge wünschte Wölbung erhalten (wie in Fig. -1 und 2.5 ist die erste Spreizstellung strich punktiert, die darauffolgende weitere Spreizstellung ausgezogen dargestellt).
Nach Fertigstellung der Wölbung wird die Auf- treibvorrichtung in die erste Spreizstellung zurückgeführt, und es wiederholen sich die geschilderten Arbeitsstufen bis zur Vollen dung des Innengefässes.
Wesentlich neu und überraschend bei dem Verfahren nach Fig. 14 bis 25 ist, dass die weiche, im feurigflüssigen Zustande be findliche Glasmasse d sich beim Niederdrük- ken nicht in den Zwischenraum i zwischen den gespreizten Messern h hineindrückt und so ein ungewolltes Deformieren des zu er zeugenden Innengefässes herbeiführt, sondern dass sie, wie in Fig. 16, 18 und 20 darge stellt, eine geradlinige Verbindung zwischen den einzelnen Messern bildet.
Diese Erschei nung lädt sich in erster Linie auf die Kon sistenz der weichen Glasmasse an und für sich zurückführen, dann aber auch in dem ersten Teile des Verfahrens bei Herstellung eines runden Innenkörpers auf die Drehung der messerartigen Auftreibvorrichtung und zuletzt bei der Bildung des urrunden Quer schnittes auf die zusätzliche seitliche Bewe gung des Gefässkörpers oder ,der #.uftreibvor- richtung.
Spreizbare Auftreibvorrichtungen sind an sich bekannt. Sie sind aber alle mit einer, wenn auch in einfachster Weise ausgestal teten Bodenplatte versehen, die in irgend- einer Weise den Zwischenraum zwischen den geöffneten Teilen der Vorrichtung über brückt, zu dem Zwecke, das Einschieben der weichen Glasmasse in diese geöffneten Teile zu vermeiden.
Das neue Verfahren macht solche ge schlossenen Teile am vorangehenden Ende der Auftreibvorrichtung in die weiche Glasmasse nicht mehr notwendig. Dadurch wird es mög lich, die Konstruktion der Auftreibvorrich- tung unter Ausschaltung von allen Zwischen gliedern auf die denkbar einfachste Form, nämlich das Vorhandensein von lediglich zwei einzelnen messerförmigen Teilen, zu be schränken, die sich in der einfachsten Weise scherenförmig betätigen lassen. Dies bedeu tet in konstruktiver Hinsicht einen erheb lichen Fortschritt.
Bei den bisher besprochenen Beispielen verschieben sich Glasgefäss und Auftreibvor- richtung horizontal und vertikal gegeneinan der; 'in den Fig. 26 und 2 7 wird das neue Verfahren derart ausgeübt, dass beide Ge genstände (abgesehen von den einzelnen Werkzeugen h.) in horizontaler Richtung un verrückbar gegeneinander feststehen.
Zur Verwendung kommt dabei eine der Anord nung nach den Fig. 14 bis 25 ähnliche, an sich bekannte Auftreibvorrichtung, die so konstruiert ist, dass die Umhüllungsfläche ihrer Messer im geschlossenen Zustande etwa dem kleinsten Durchmesser des zu formenden innern unrunden Gefässes entspricht. Jetzt wird als erste Stufe des Verfahrens in be kannter Weise ein runder Innenglaskörper geformt. Wollte man nun die Auftreibvor- richtung ohne weiteres auf ihren grössten Durchmesser spreizen, so würde die innere Glasmasse an die Längsseite des Aussen körpers gedrückt werden und damit seine Zerstörung herbeiführen.
Dies wird dadurch vermieden, dass der Durchmesser der mit den Kanten der Auftreibvorrichtung beschrie benen geschlossenen Figur während der For mung.des unrunden Innengefässes nicht kon stant _gehalten wird, sondern sich entspre chend der Grösse der grossen Achse des Aussengefässes verändert, mit andern Worten:
Die Vorrichtung wird während der Drehung geöffnet und wieder geschlossen, und zwar in der Weise, dass' sie immer dann geöffnet ist, wenn ihre Messer la sich in der Lage in-m (Fix. 26 und 27) der grossen Achse des ovalen Querschnittes befinden, und dass sie immer geschlossen oder fast geschlossen ist, wenn sich ihre Messer lt in der Lage k-k, der kleinen Achse des Querschnittes befin den. In Fig. 26 und 27 ist ausserdem eine Zwischenspreizlage 1-1 dargestellt.
Das Off nen und Schliessen der Auftreibvorrichtung erfolgt in einfachster Weise von Hand oder mechanisch. Während des Offnens und Schliessens werden nun Glasgefäss und Auf- treibvorrichtung in vertikaler Richtung senk recht gegeneinander bewegt, bis der ge wünschte unrunde Innenkörper vollkommen geformt ist. Dabei findet auch eine Bewegung des Gefässes und jedes Werkzeuges lt gegen einander quer zu ihrer Längsachse statt.
Wie die Fig. 28 bis 43 erkennen lassen, kann die Herstellung des Innengefässes auch dadurch erfolgen, dass Aussengefäss und Auf treibvorrichtung exzentrisch zueinander be wegt werden und die exzentrische Bewegung während des ganzen Herstellungsganges des Innengefässes, das heisst während des zylin drischen Ausziehens des Innengefässes, vor sich geht. Zweckmässig setzt die exzentrische Bewegung bereits nach Bildung des Halses, ,das heisst an der Stelle ein, an der die Schulter der Innenflasche liegen soll.
Die exzentrische Bewegung zum Zweck des Aufweitens der Innenflasche erfolgt ab satzweise oder in langsam fortschreitender zusammenhängender Bewegung der Auftr(üb- vorrichtung von oben nach unten bis zur Vol lendung der Innenflasche in ihrer ganzen Länge. Dadurch lässt sich das Innengefäss formen und fertigstellen, ohne dass irgend welche Verdrehungen der zu verarbeitenden Glasmasse oder Zerstörungen des bereits ver arbeiteten Glases stattfinden.
Die zur Bildung der Innenflasche be stimmte Glasmasse wird von der Auftreib- vorrichtung durch den Hals des Aussen- gefässes geschoben. In der in Fig. 28 punk tiert gezeichneten Lage, also in Höhe des Halses, verweilt zunächst die Auftreibvor- richtung etwas, um die Glasmasse, soweit es erforderlich ist, abzukühlen. Dann wird die Abwärtsbewegung bis zu der Stelle, an der die Schulter des herzustellenden Innen gefässes liegen soll, fortgesetzt.
Ist diese Stel lung erreicht, so erfolgt die exzentrische Be wegung von Auftreibvorrichtung und Aussen gefäss gegeneinander, wodurch die Innen flasche entsprechend der Länge der Auftreib- vorrichtung bereits in ihrem ganzen Quer schnitt geformt wird. Die einzelnen Phasen dieses Herstellungsganges ergeben sich aus den Fig. 28 bis 35.
Bei dieser zunächst teilweisen Herstel lung der Innenflasche tritt bemerkenswerter weise kein Verdrehen oder Zerstören des zu verarbeitenden Glases ein, denn einmal ist die durch den: Hals der Aussenflasche geschobene Glasmasse beim Einsetzen der exzentrischen Bewegung bereits so weit erstarrt, dass ein Verdrehen nicht möglich ist, und das andere Mal geht die Vorwärtsbewegung der Auf- treibvorrichtung der Erstarrung des Glases in solchem Abstande voran, dass sein Zähig keitszustand noch eine bequeme Verarbeitung gestattet.
Nachdem die Formung der Innenflasche so weit erfolgt ist, wie Fig. 34 und 35 es zeigen, setzt nun unter Beachtung des Grundsatzes, dass die Bewegung des Auftreibwerkzeuges entsprechend der Abkühlungsgeschwindigkeit des Glases zu erfolgen hat, die weitere Ab wärtsbewegung der Auftreibvorrichtung in das Innere des Aussengefässes ein, bis der Innenkörper in seiner vollen Länge fertig gestellt ist. Dieser Arbeitsgang kann absatz weise oder in langsam fortschreitender zu sammenhängender Bewegung erfolgen. Die einzelnen Phasen sind in Fig. 36 bis 43 dar gestellt.
Die Ausfibung dieses Verfahrens ist un abhängig von .der Grundrissgestalt des zu er zeugenden Gefässes, das kreisförmig sein oder einen unrunden Querschnitt aufweisen kann. Zur Bildung eines Gefässes mit mirundem Querschnitt wird man zweckmässig die exzen trische Bewegung gemäss Fig. 28 bis 43 mit einer geradlinigen (gemäss Fig. 1 bis ?3) bezw. einer Bewegung in Kurvenform sym metrisch zu einem Mittelpunkt- (gemäss Fig. :) bis 11) verbinden.
Das für das Verfahren erforderliche Aut- treibwerkzeug besteht entweder aus einem Stück oder setzt sich aus mehreren Teilen sammen, die gegeneinander feststehen oder in irgendeiner Weise zueinander beweglich an geordnet sein können.
Für die Herstellung von doppelwandigen Isoliergefässen mit verhältnismässig weitem Körper im Vergleich zur Halsöffnung hat es sich als zweckmässig erwiesen, eine spreizbare Vorrichtung zu verwenden. Diese wird in geschlossenem Zustand durch den hals des Aussengefässes geschoben und in der Höhe der Schulterlage des Innengefässes zunächst ge spreizt, so dass ein zylindrischer Körper von der Länge des Auftreibwerkzeuges entsteht, dessen Durchmesser kleiner ist. als der des endgültigen Innengefässes. Erst dann tritt zweckmässig die exzentrische Bewegung und Vollendung des Innenkörpers ein.