DD154359A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von glasprofilstaeben - Google Patents

Abstract

Durch das Verfahren und die Vorrichtung zum Herstellen von Glasprofilstaeben aus optischem Glas ist es moeglich, kontinuierlich Glasprofilstaebe direkt aus der Schmelze mit Durchmessern von 20 bis 120 mm, insbesondere 30 bis 90 mm, und einer moeglichen Mindestlaenge von 250 mm herzustellen, welche genuegend genaue geometrische Abmessungen besitzen, gute optische Eigenschaften aufweisen und eine dem Verwendungszweck entsprechende Querschnittsflaechengeometrie haben. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht,dass das aus einem Speiser austretende geschmolzene Glas in eine erwaermte dickwandige Form fliesst,welche sich im Innern komisch erweitert u.deren Formenboden sich waehrend des Giessens entsprechend der einfliessenden Glasmenge so absenkt, dass die Glasoberflaeche in der Form etwa stets die gleiche Hoehe hat. Ist der Giessvorgang beendet,so wird der gegossene Glasprofilstab in der Form mit sehr geringer Geschwindigkeit weiter abgesenkt, bis er soweit erkaltet ist, dass er ohne Deformations- und Bruchgefahr aus der Form nach unten herausgesenkt und in eine Kuehleinrichtung gelegt werden kann. Ist die Entnahmestation fuer das Heraussenken der Glasprofilstaebe aus der Form variabel an den verschiedenen Stationen einsetzbar, so ist es moeglich, Glasprofilstaebe unterschiedlicher Durchmesser und Geometrien mit geringstem energetischen Aufwand bei entsprechender Formengestaltung herzustellen.

Description

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2?itel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Glasprofilstäben

Anwendungsgebiet der Erfindung

Zur Erhöhung der Qualität, der Ausbeute und zur Verringerung des mechanischen Bearbeitungsaufwandes von optischen Gläsern ist es vora. großem Nutzen, Glasprofilstäbe direkt aus der flüssigen Glasschmelze herzustellen, aus denen dann die unterschiedlichsten Halbzeuge gewonnen werden können« Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine mögliche Vorrichtung zum Herstellen von Glasprofilstäben mit Durchmessern von 20 bis 120 mm ["insbesondere .30 bis 90 mmj und einer möglichen Mindestlänge von 2J?0 mm, welche für die Weiterverarbeitung genügend genaue geometrische Abmessungen besitzen, gute optische Eigenschaften aufweisen und eine dem Verwendungszweck entsprechende Querschnittsflächengeometrie haben,,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Ein Verfahren zum Herstellen von Glasprofilstäben mit unterschiedlicher Querschnittsflächengeometrie stellt das Strangpreßverfahren dar· Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Glas unter sehr hohem Druck mittels eines Kolbens durch ein Formwerkzeug gepreßt. Dieses Verfahren liefert zwar in ihrer geometrischen Gestalt gute Stäbe, ist aber auf Grund des auf zuwendenden hohen Druckes sehr aufwendig sowie schwer zu realisieren. Desweiteren ist der Glasverlust durch die diskontinuierliche Arbeitsweise erheblich. Die Herstellung von Glasprofilstäben, bei denen geschmolzenes Glas auf gekühlte Killenscheiben oder aus gekühlten Auslaufdüsen

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,läuft, ist aus verschiedenen Patenten bekannt» Derartige Verfahren sind aber in ihren möglichen Glasprofilstabdurchmessern sowie Querschnittsflächengeometrien sehr beschränkt und in ihrer Oberflächengestalt sehr ungenau* Ein v/eiterer Nachteil dieser Verfahren liegt darin, daß sie eine ganz spezielle Kühleinrichtung benötigen und das der Glasprofilstab noch unterteilt werden muß, wodurch Bruch entsteht·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es_$ unter Verwendung schon vorhandener Einrichtungen wie z»Be. Glasschere, Kühlbahn und Transportband kontinuierlich Glasprofilstäbe direkt aus der flüssigen Glasschmelze mit Durchmessern von 20 bis 120 mm £ insbesondere 30 bis 90 mm] und einer möglichen Mindestlänge von 250 mm mit geringstem energetischen Aufwand herzustellen, welche für die Weiterverarbeitung genügend genaue geometrische Abmessungen besitzen ₉ gute optische Eigenschaften aufweisen, und eine dem Verwendungszweck entsprechende Querschnittsflächengeometrie haben» Dadurch kann der Bearbeitungsaufwand zur Herstellung optischer Glaserzeugnisse verringert, und die Glasausbeute erhöht werden,,

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe ist es, Glasprofilstäbe aus optischem Glas entsprechend dem Ziel der Erfindung herzustellen,» Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das aus einem Auslauf austretende geschmolzene Glas in eine erwärmte dickwandige Form fließt, welche sich im Innern nach unten leicht konisch erweitert· Die Konizität beträgt dabei mindestens 0,1 grd., [^insbesondere 0,2 bis 0,4 grd.J Der Formenboden, welcher sich bei Gießbeginn knapp unterhalb des oberen Formenrandes im Innern der Form befindet, wird während des Gießens entsprechend des Glasdurchsatzes sowie der FormeninnenmsJäe kontinuierlich so nach unten gesenkt, daß die Glasoberfläche in der Form beim Gießvorgang etwa stets die gleiche Höhe hat*

Dadurch bildet sich im Gegensatz zu den bereits genannten Verfahren ein sehr günstiges stetiges Gießzelt aus, was zu einer sehr guten Glasqualität führt

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,Möglich wird die kontinuierliche Absenkung des Glases durch die konische Erweiterung im Innern der Form, und durch die Kontraktion des Glases infolge der Abgabe von Wärme an die Foraenwand, wodurch sich das Glas nach einer gewissen Absenkstrecke von der Formeninnenwand löst und auf dem Formenboden klebend sich mit diesem nach unten absenkt.Ist der Gießvorgang beendet, so wird der Glasstrang unterbrochen und die Form aus dem Gießbereich gebracht. Der Formenboden, dessen kontinuierliches Absenken während des Gießvorganges durch z.Bo'eine Kette, Spindel oder Zahnstange usw. realisiert werden kann, hält nach dem Gießende den gegossenen Glasprofilstab so lange in der Form, "bis dieser durch sein Erkalten ohne Deformationsgefahr aus der Form nach unten herausgesenkt werden kann. Daß sich der gegossene Glasprofilstab in der Form so lange abkühlen kann, bis dieser ohne Deformationsgefahr aus der Form nach unten herausgesenkt werden kann, wird durch die starke Formenwand möglich. Diese heizt sich während des Gießvorganges auf und gibt die gespeicherte Wärme so langsam ab, daß sich der in der Form befindliche Glasprofilstab ohne der Gefahr von Kühlbruch und Hissen in der Form bis zur Herausnahme abkühlen kann» Damit es in der Zeit des Erkaltens des gegossenen Glasprofilstabes aber nicht zum Festkleben des Glases an der Forminnenwand kommt, wird der Formenboden auch nach dem Gießen bis zur Herausgabe des Glasprofilstabes aus der Form mit sehr geringer Geschwindigkeit in der Form weiter abgesenkt. Ist der Glasprofilstab genügend erkaltet', so wird er aus der Form, ermöglicht durch die konische Erweiterung im Innern der Form, nach unten herausgesenkt und in eine Kühleinrichtung eingebracht* Da während des Gießvorganges vor allem der obere Teil der Form die meiste Wärme aufnehmen muß, ist es für eine gute Temperaturführung des sich in der Form abkühlenden Glasprofilstabes sowie zur Erreichung stationärer Temperaturverhältnisse bei Wiedereinsatz einer entleerten Form günstig, die Formenwandstärke im oberen Drittel der Form stärker als in den zwei unteren zu gestalten»

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Die kontinuierliche Herstellung der Glasprofilstäbe erfolgt so, daß eine jeweils entleerte Form nach Wiedererreichen der Arbeitstemperatur von Neuem gefüllt wird_e Das wird dadurch realisiert, indem die Formen an einem Formenkranz einer getakteten Maschine befestigt werden, wobei die Formen bei günstig gewählter Taktzahl ohne Kühlung bei Wiedereinsatz stets die notwendige Arbeitstemperatur aufweisen· Durch dieses Verfahren ist es nun möglich, Glasprofilstäbe mit Durchmessern von 20 bis 120 mm, insbesondere 30 bis 90 mm, mit bestimmten Längen herzustellen, welche je nach Formengestalt verschiedene Querschnittsflächengeometrie haben können und welche von guter optischer Qualität sind_e

Ausführungsbeispiel

Um Glasprofilstäbe nach dem bereits beschriebenen Verfahren kontinuierlich herzustellen ₉ werden mehrere Formen z„B· an einem Formenkranz einer getakteten Maschine befestigt«, Dabei erhält jede Form ihren eigenen Formenboden mit Führung«, Der' kontinuierliche Herstellungsvorgang erfolgt so, daß eine leere erwärmte Form, deren Formenboden sich in der obersten Stellung befindet, nach'erfolgtem Scherenschnitt unter den Glasauslaufstutzen getaktet wird. Sobald sich auf dem Formenboden ein Gießzelt gebildet hat, wird dieser kontinuierlich abgesenkt. Das Absenken kann so erfolgen, daß die Formenbodenhalterung durch den Q?aktvorgang in eine Führung hineintaktet, welche durch z„B* Ketten, Spindeln oder Zahnstangen usw. nach unten abgesenkt wird und welche bei Gießende wieder hinaus taktet. Damit der gegossene Glasprofilstab während des Erkaltens nicht in der Form festklebt, wird er in der nächstfolgenden Station mit sehr geringer Geschwindigkeit weiter abgesenkt. In den darauffolgenden Stationen kann dann der Glasprofilstab je nach Festigkeitsgrad herausgesenkt werden,.weswegen die Entnahmevorrichtung variabel an den verschiedenen Stationen einsetzbar ist« Diese kann z„B. durch einen Kolben bewegt werden, der den Formenboden so weit absenkt, daß der Glasprofilstab abgenommen werden kann und der nach erfolgter

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Abnahme den Formenboden wieder in die Form hinein hebt. Wird nun für die verschiedenen Glasprofilstabdurchmesser eine günstige Taktzahl gewählt, so kann der Zustand erreicht werden, daß das Formenoberteil ohne Kühlung stets die richtige Arbeitstemperatur aufweist. Deshalb sollte eine entsprechende Maschine wenigstens zwei verschiedene Takte ausführen können.

Claims (5)

203 710 -6- Patentanspruch

1· Verfahren zum. Herstellen von Glasprofilstäben gekennzeichnet dadurch, daß das optische Glas in eine erwärmte dickwandige Form fließt, deren Formenboden entsprechend der einfließenden Glasmenge so abgesenkt wird, daß die Glasoberfläche in der Form etwa stets die gleiche Höhe hat·

2« Verfahren gemäß Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der gegossene Glasprofilstab nach Beendigung des Gießprozesses mit sehr geringer Geschwindigkeit weiter abgesenkt wird und in dieser Lage so lange abkühlt, bis er ohne Deformationsgefahr aus der Form nach unten herausgesenkt und in eine Kühleinrichtung gelegt werden kann.

3. Verfahren gemäß Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß die Formenwandstärke der verwendeten Form im oberen Drittel viel stärker als in den zwei unteren zu gestalten ist, womit eine zusätzliche Kühlung der Formen entfällt*

4-e Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Punkt 1» 2, 3 gekennzeichnet dadurch, daß eine dickwandige Form im Innern nach unten mit einer Konizität von mindestens 0,1 grad (insbesondere 0,2 - 0,5 grad) erweitert ist.

5# Vorrichtung gemäß Punkt 4 gekennzeichnet dadurch, daß der Formenboden entsprechend der einfließenden Glasmenge absenkbar .ist.