DD154359A1

DD154359A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING GLASS PROFILE STATIONS

Info

Publication number: DD154359A1
Application number: DD20371078A
Authority: DD
Inventors: Andreas Menzel
Original assignee: Andreas Menzel
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1982-03-17

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.By means of the method and the device for producing glass profile rods of optical glass, it is possible to produce continuously glass profile rods directly from the melt with diameters of 20 to 120 mm, in particular 30 to 90 mm, and a possible minimum length of 250 mm, which is sufficiently accurate Have dimensions, have good optical properties and have a cross-sectional area geometry corresponding to the intended use. According to the invention, this is achieved in that the molten glass leaving a feeder flows into a heated, thick-walled mold which widens comically in the interior and whose mold bottom is lowered during casting in accordance with the amount of glass flowing in so that the glass surface in the mold is approximately always the same height. If the casting process is completed, the cast glass profile bar is further lowered in the mold at a very low speed until it has cooled to the extent that it can be lowered out of the mold and placed in a cooling device without danger of deformation or breakage. If the removal station for the lowering of the Glasprofilstaebe from the form can be used variably at the various stations, it is possible to produce Glasprofilstaebe different diameters and geometries with minimum energy expenditure with appropriate design.

Description

203710203710

2?itel der Erfindung 2 of the invention

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von GlasprofilstäbenMethod and device for producing glass profile rods

Field of application of the invention

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,,To increase the quality, the yield and to reduce the mechanical processing of optical glasses, it is vora. The invention relates to a method and a possible device for the production of glass profile rods with diameters of 20 to 120 mm ["in particular .30 to 90 mmj and a possible minimum length of 2J-0 mm, which have sufficiently precise geometric dimensions for further processing, have good optical properties and have a cross-sectional area geometry corresponding to the purpose of use,

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 Charac ter istics of the known technical solutions A process for producing glass profile bars of different cross-sectional area geometry represents the extrusion · In this process, molten glass is pressed under very high pressure by a piston through a die. Although this method provides good rods in their geometric shape, but is very complicated and difficult to implement due to the high pressure to be applied. Furthermore, the loss of glass due to the discontinuous operation is considerable. The production of glass profile bars, in which molten glass on cooled Killenscheiben or from cooled outlet nozzles

203 710203 710

,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·"runs, is known from various patents." However, such methods are very limited in their possible glass profile rod diameters and cross-sectional surface geometries and in their surface shape very inaccurate * A v / eiterer disadvantage of these methods is that they need a very special cooling device and the glass profile rod still must be subdivided, causing breakage ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

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,,The aim of the invention is _$ using already existing facilities such as Be. Glass shears, cooling line and conveyor belt continuously glass profile rods directly from the liquid glass melt with diameters of 20 to 120 mm £ in particular 30 to 90 mm] and a possible minimum length of 250 mm with the lowest energy cost to manufacture, which have sufficient exact geometric dimensions for further processing ₉ good have optical properties, and have a purpose corresponding cross-sectional area geometry »This can reduce the processing cost for the production of optical glass products, and the glass yield can be increased,

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* Darlag County ung of the essence of the invention The object is to produce glass profile rods made of optical glass according to the object of the invention "According to the invention this is achieved in that the gas emerging from an outlet molten glass heated in a thick-walled mold flows, which are easily within downwardly conically expanded · The conicity is at least 0.1 grd., [^ in particular 0.2 to 0.4 grd.J The mold bottom, which is at the start of casting just below the upper mold edge in the interior of the mold, during casting accordingly the glass throughput as well as the InneninnenJäe mold continuously lowered so that the glass surface in the mold during casting approximately always the same height *

Dadurch bildet sich im Gegensatz zu den bereits genannten Verfahren ein sehr günstiges stetiges Gießzelt aus, was zu einer sehr guten Glasqualität führtAs a result, in contrast to the already mentioned methods, a very favorable continuous casting tent is formed, which leads to a very good glass quality

~ 3 ~ 2037 10~ 3 ~ 2037 10

,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», The continuous lowering of the glass by the conical expansion in the interior of the mold, and by the contraction of the glass due to the release of heat to the wall of the foresaw, whereby the glass after a certain Absenkstrecke of the mold inner wall dissolves and sticking to the mold bottom itself When the casting process is finished, the glass strand is interrupted and the mold is removed from the casting area. The mold bottom, the continuous lowering during the casting by z.Bei'eine chain, spindle or rack, etc., can be realized, keeps after the pouring the cast glass profile rod in the form until it by cooling without deformation risk from the mold The fact that the cast glass profile bar can cool down in the mold until it can be lowered out of the mold without risk of deformation is made possible by the strong wall of the mold, which heats up during the casting process and delivers the stored material Heat so slowly that the glass profile rod located in the mold can cool down without the risk of cooling fracture and hoisting in the mold until it is removed. "However, in order to prevent the glass from sticking to the inner wall of the mold during the cooling of the cast glass profile rod, The mold bottom is also after casting until the release of the glass profile rod further lowered from the mold at very low speed in the mold. If the glass profile bar is sufficiently cooled, it is lowered out of the mold, made possible by the conical enlargement in the interior of the mold, and introduced into a cooling device. Since the upper part of the mold must absorb the most heat during the casting process, it is favorable for a good temperature control of the cooling in the form of glass profile rod and to achieve steady temperature conditions when re-use a deflated form, the mold wall thickness in the upper third of the mold more than in the two lower to make »

_4~ 203710_4 ~ 203710

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 The continuous production of the glass profile rods is done so that each emptied shape is filled after re-reaching the working temperature again _e This is realized by the molds are attached to a mold ring of a clocked machine, the forms at a well chosen number of cycles without cooling on reuse By this method, it is now possible to produce glass profile rods with diameters of 20 to 120 mm, in particular 30 to 90 mm, with certain lengths, which may have different cross-sectional geometry depending on the shape of the mold and which are of good optical quality _e

Ausführungsbeispielembodiment

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 erfolgterIn order to continuously produce glass profile rods according to the method already described ₉ , several molds are attached to a mold ring of a clocked machine, each mold having its own mold bottom with guide. The continuous production process is carried out in such a way that an empty heated mold, whose mold bottom is in the uppermost position, is clocked under the glass outlet nozzle after the paper cut. As soon as a casting tent has formed on the bottom of the mold, it is lowered continuously. The lowering can be done so that the mold bottom bracket clocks in through the Q? Aktvorgang in a guide, which is lowered by z "B * chains, spindles or racks, etc. down and which clocks out again at the end of the casting. So that the cast glass profile rod does not stick in the mold during cooling, it is lowered further in the next following station at very low speed. Depending on the degree of strength, the glass profile bar can then be lowered in the subsequent stations, so that the removal device can be used variably at the various stations ". be moved by a piston which lowers the mold bottom so far that the glass profile rod can be removed and the after

- 5 - 203 7 10- 5 - 203 7 10

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.Decrease the mold bottom into the mold again. If a favorable number of cycles is selected for the various glass profile rod diameters, then the state can be achieved that the upper mold part always has the correct working temperature without cooling. Therefore, a corresponding machine should be able to execute at least two different cycles.

Claims

203 710 -6- claim

1 · Procedure for. Producing glass profile bars, characterized in that the optical glass flows into a heated thick-walled mold, the mold bottom is lowered according to the inflowing amount of glass so that the glass surface in the form about always has the same height ·

2 «method according to item 1, characterized in that the cast glass profile bar after completion of the casting process is lowered further at very low speed and cools in this position until it can be lowered without risk of deformation from the mold down and placed in a cooling device.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the mold wall thickness of the mold used in the upper third is much more to make than in the two lower, thus eliminating additional cooling of the molds *

4-e apparatus for carrying out the method according to item 1 »2, 3, characterized in that a thick-walled mold in the interior downwards with a conicity of at least 0.1 degrees (in particular 0.2 to 0.5 degrees) is extended.

5 # device according to item 4, characterized in that the mold bottom can be lowered in accordance with the amount of glass flowing in.