DD254380A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von innenkalibriertem glasrohr - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von innenkalibriertem Praezisionsglasrohr fuer die Anwendung an Mess- und Dosiergeraeten und eine Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens. Ziel ist es, die bekannten Zweistufenverfahren zur Herstellung solcher Rohre effektiver zu gestalten. Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, innenkalibrierte Glasrohre direkt aus der Schmelze zu ziehen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass in einem einstufigen Verfahren aus der Glasschmelze gezogenes Glasrohr in seinem warmen, verformbaren Zustand auf einem sich in einer Ziehschluessel befindlichen drehbaren Ziehdorn unter Anlegen eines Vakuums im Inneren des Glasrohres und einer Druckbeaufschlagung mittels temperierter Druckluft auf die aeussere Glasrohroberflaeche aufkalibriert, anschliessend abgekuehlt und im erstarrten Zustand abgezogen wird. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von innenkalibrierten, aus einer Alkali-Kalkglas- oder Borosilikatglasschmelze gezogenen Glasrohren für die Anwendung in Meß- und Dosiergeräten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist. Glasrohre mit eng toleriertem Innendurchmesser nach Zweistufenverfahren herzustellen. So wird in der DE-AS 1100887 ein Verfahren beschrieben, bei dem Kieselglaszylinder erschmolzen und nach deren Erkalten wieder erwärmt über eine Düse- Dom-Kombination zu Rohr gezogen werden.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Verschlechterung der Glasqualität infolge des nochmaligen Erhitzens in einem Tiegel.

Eine weitere Möglichkeit, Glasrohre mit engtoleriertem Innendurchmesser herzustellen, wird in der DE-AS 2217725 beschrieben. Bei diesem Verfahren erfolgt die Herstellung von Kieselglasrohren, indem das geschmolzene Kieselglas aus einem definierten Querschnitt des Tiegelbodens austritt und nach einer vorher bestimmbaren Verstreckung zu einem Rohr erstarrt. Die so gefertigten Rohre entsprechend jedoch aufgrund der Bildung von Kapillarblasen nicht den hohen Qualitätsanforderungen, die an kalibrierte Glasrohre gestellt werden.

Mit der DD 134348 wird ein Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung für innenkalibrierte Kieselglas- oder Kieselgutrohre beschrieben. Dazu werden Kieselglas- oder Kieselgutzylinder in einem vertikal angeordneten Elektroofen kontinuierlich abgesenkt, wobei in dem Zylinder mittels einer Vorrichtung ein Kalibrierdorn, über den das erweichte Glas (Kieselglas oder Kieselgut) gezogen wird, eingebracht wurde. Ein unterhalb des Kalibrierdorns angebrachtes Kühlelement verhindert eine Deformierung des Rohres.

Weiter sind Verfahren bekannt, in denen ein freies Verstrecken erfolgt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß der so erhaltene Querschnitt des gezogenen Rohres nicht den Qualitätsanforderungen der weiterverarbeitenden Industrie entspricht.

Bei allen bekannten Verfahren zur Herstellung von innenkalibrierten Glasrohren ist das Ausgangsmaterial ein Mutterrohr. Durch das nochmalige Erwärmen und Verziehen desselben verschlechtert sich die Qualität des Glases, und es erhöht sich der Energieverbrauch. Deshalb sind derartige Verfahren unwirtschaftlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines gegenüber dem bekannten Zweistufenverfahren effektiveren, kontinuierlich arbeitenden Verfahrens und einer dazugehörigen Vorrichtung zur Herstellung von innenkalibriertem Glasrohr, das den Erfordernissen der weiterverarbeitenden Industrie nach Präzisionsglasrohr in hoher Qualität und Quantität entspricht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von innenkalibrierten Glasrohren zu schaffen, die es gestatten, solche Glasrohre direkt aus der Glasschmelze zu ziehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein direkt aus der Glasschmelze gezogenes Rohr im warmen, verformbaren Zustand auf einen Dorn aufkalibriert wird. Dabei fließt das in einem Glasschmelzaggregat geschmolzene Glas über eine Rinne in eine sich drehende Ziehschüssel und wird über eine Ziehdüse, in der sich ein um seine Achse drehender Ziehdorn befindet, vertikal nach oben abgezogen. Eine um die Ziehdüse konzentrisch angeordnete Ziehmuffel dient der Kühlung und dem thermischen Schutz der Ziehzwiebel, die sich bei Ziehvorgang an der Ziehdüse ausbildet. Das von der Ziehdüse noch plastisch abgezogene Glasrohr wird innen vom Ziehdorn, der auf seinem oberen Ende konzentrisch angeordnete feine Bohrungen besitzt, mit einer Vakuumpumpe verbunden, geführt. Durch den an den Bohrungen angelegten Unterdruck wird das über den Ziehdorn gleitende Glasrohr auf diesen aufkalibriert.

Mit einem Düsensystem, das sich in Höhe der Bohrungen des Ziehdorns befindet, wird der Kalibriervorgang von außen unterstützt, indem durch das Düsensystem vorgewärmte Luft auf das noch plastisch und verformbare Glas auf dem Ziehdorn aufgedrückt wird. Das Volumen und die Temperatur der durch das Düsensystem abgegebenen Luft ist so abgestimmt, daß das kalibrierte Glasrohr diesen Bereich im starren Zustand verläßt.

Zur Ausbildung der Ziehzwiebel wird zwischen Ziehdüse und Ziehdorn Luft mit konstantem Druck eingeblasen.

Der Ziehdorn selbst ist mit einem Kanal, durch den Luft in das zu kalibrierende Glasrohr geblasen wird, versehen.

Die Spitze des Ziehdorns ist auswechselbar und besteht aus Graphit oder zunderfreiem Stahl.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit von Ziehdüse und Ziehdorn läßt sich während des Ziehvorgangs nach den anstehenden Erfordernissen durchmesserspezifisch variieren.

Das beschriebene Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung haben den Vorteil, daß innenkalibrierte Rohre in einem Arbeitsgang direkt aus Glasschmelze gezogen werden können. Dadurch entfällt ein nochmaliges Erwärmen vor dem Klibriervorgang und die Zwischenlagerung der aus der Glasschmelze gezogenen Mutterrohre. Eine Energie- und Zeiteinsparung bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung des Endproduktes ist die Folge.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an folgendem Beispiel erläutert werden:

Fig. 1: Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig.2: Ziehdorn

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist, besteht aus der Ziehschüssel 1, in der die Ziehdüse 2 konzentrisch angeordnet ist. In die Ziedüse 2 ist der Ziehdorn 3 eingesetzt.

Ziehschüssel 1, Ziehdüse 2 und Ziehdorn 3 werden durch das Getriebe 4 in Rotation versetzt. Um die Ziehdüse 2 und den Ziehdorn 3 ist die Ziehmuffel 5 ebenfalls konzentrisch angeordnet.

Oberhalb der Ziehmuffel 5 ist ein Vorkühler 7 angeordnet. Am oberen Ende des Ziehdorns 3 befindet sich das Düsensystem 9, das Heizelemente in seinem Inneren enthält. Dem Düsensystem 9 ist der Nachkühler 10 und die Ziehmaschine 11, die das Glasrohr 8 vertikal abzieht, nachgeordnet. Im Verdichter 12 wird die für den Betrieb der Vorrichtung erforderliche Luft erzeugt und über den Druckregler 13 dem Düsensystem 9 sowie über den Perlrohrregler 14 der Ziehdüse 2 zugeführt. Der in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Ziehdorn 3 besteht aus dem Kopfteil 3.1 und dem Schaftteil 3.2. Das Kopfteil 3.1 besteht zweckmäßigerweise aus Graphit oder zunderfreiem, platinveredeltem Stahl. Auf seinem Umfang sind feine Bohrungen 3.3, die über einen im Inneren des Ziehdorns 3 befindlichen Kanal 3.4 und einem Dichtteil 3.5 mit einer Vakuumpumpe 15 in Verbindung stehen, angeordnet. Der Außendurchmesser des Kopfteiles 3.1 des Ziehdorns 3 entspricht dem Innendurchmesser des herzutellenden Glasrohres 8. Der im Inneren des Ziehdorns 3 verlaufende Kanal 3.6 dient der Luftzuführung in das Glasrohr 8.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens fließt das geschmolzene Glas 16 aus dem Schmelzaggregat über die Rinne 17 in die drehbare Ziehschüssel 1 und wird auf der Ziehdüse 2 mit Blasluft, konstantem Druck sowie dem abschirmenden Einfluß der Ziehmuffel 5 zur Ziehzwiebel 6 geformt. Aus der Ziehzwiebel 6 wird das Glasrohr 8 über das Kopfteil 3.1 des Ziehdorns 3 von der Ziehmaschine 11 vertikal abgezogen. Das Glasrohr 8 tritt im noch plastischen Zustand in den Bereich des Düsensystems 9 und wird durch die ausströmende Luft auf das Kopfteil 3.1 des Ziehdorns 3 aufgeformt. Der Formvorgang wird durch den Unterdruck, der an den Bohrungen 3.3 anliegt, unterstützt. Der Abstand zwischen dem Glasrohr 8 und den Stirnwänden des Düsensystems 9 ist wegen des eintretenden Druckabfalls gering zu halten.

Claims (3)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von innenkalibriertem Glasrohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein direkt aus einer Glasschmelze gezogener Glasstrang bis nahe des Littletonpunktes des Glases abgekühlt, nachfolgend durch Anlegen eines Unterdruckes in seinem Inneren und Beaufschlagung mit Druckluft auf seine äußere Oberfläche in einer Formvorrichtung kalibriert und anschließend rasch auf eine Temperatur unterhalb des Transformationspunktes des Glases abgekühlt und unter weiterer Kühlung im starren Zustand über eine Transportvorrichtung abgezogen wird.

2. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von innenkalibriertem Glasrohr aus einer über eine Ziehrinne mit der Glasschmelze verbundene Ziehschüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch in der Ziehschlüssel 1 ein sich um seine Achse drehbarer, aus einem mit Bohrungen versehenen Kopfteil (3.1), einem Schaftteil (3.2), einem Kanal (3.4), einem Dichtteil (3.5) und einem Kanal (3.6) bestehender Ziehdorn (3), der von einer Ziehmuffel (5) am Übergang zwischen Schaftteil (3.2) und Kopfteil (3.1) umschlossen wird, angeordnet ist und ein Vorkühler (7), ein Düsensystem (9) und ein Nachkühler (10) dem Schaftteil (3.2) des Ziehdornes (3) nachgeordnet sind, wobei das Düsensystem (9) den Kopfteil (3.1) des Ziehdornes (3) im Bereich der Bohrungen (3.3) umgibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (3.3) über den Kanal (3.4) mit einer Vakuumpumpe 15 verbunden sind.