DD254380B3

DD254380B3 - METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF INTERNAL CALIBRATED GLASS TUBE

Info

Publication number: DD254380B3
Application number: DD29717586A
Authority: DD
Inventors: Juergen Dipl-Ing Schumm; Lothar Dipl-Ing Hertzsch
Original assignee: Ilmenauer Glaswerke Gmbh
Priority date: 1986-12-06
Filing date: 1986-12-06
Publication date: 1993-04-01
Also published as: DD254380A1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a method and an apparatus for the continuous production of internally calibrated, drawn from an alkali lime glass or borosilicate glass melt glass tubes for use in measuring and dosing.

Characteristic of the known technical solutions

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-Dorn-Kombination zu Rohr gezogen werden.Is known. Produce glass tubes with tightly tolerated inside diameter in two-stage process. Thus, DE-AS 1100887 describes a method in which silica glass cylinders are melted and, after being cooled down, are heated again to form a tube via a nozzle-mandrel combination.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Verschlechterung der Glasqualität infolge des nochmaligen Erhitzens in einem Tiegel.The disadvantage of this method is the deterioration of the glass quality due to re-heating in a crucible.

Eine weitere Möglichkeit, Glasrohre mit engtoleriertem Innendurchmesser herzustellen, wird in der DE-AS 2217 725 beschrieben.Another way to produce glass tubes with tight tolerances inside diameter is described in DE-AS 2217 725.

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 entsprechen jedoch aufgrund der Bildung von Kapillarblasen nicht den hohen Qualtiätsanforderungen, die an kalibrierte Glasrohre gestellt werden.In this method, the production of silica glass tubes by the molten silica glass exits from a defined cross section of the crucible bottom and solidifies after a previously determinable drawing to a tube. However, due to the formation of capillary bubbles, the tubes so produced do not meet the high quality requirements imposed on calibrated glass tubes.

Mit der DD 134348 werden 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.DD 134348 describes a production method and a device for internally calibrated silica glass or silica tubes. For this purpose, silica glass or kieselgutzylinder be lowered continuously in a vertically arranged electric furnace, wherein in the cylinder by means of a device a Kalibrierdorn over which the softened glass (silica glass or Kieselgut) is pulled, was introduced. A mounted below the Kalibrierdorns cooling element prevents deformation of the tube.

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.Further, methods are known in which a free stretching takes place. However, these methods have the disadvantage that the cross section of the drawn tube thus obtained does not meet the quality requirements of the processing industry.

Bei allen bekannten Verfahrenzur 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.In all known methods for producing internally calibrated glass tubes, the starting material is a mother tube. By reheating and warping it again, the quality of the glass deteriorates and the energy consumption increases. Therefore, such methods are uneconomical.

Object of the invention

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.The aim of the invention is to provide a more effective compared to the known two-stage process, continuous process and associated apparatus for the production of internally calibrated glass tube, which meets the needs of the processing industry for precision glass tube in high quality and quantity.

-2- 254 380 Darlegung des Wesens der Erfindung-2- 254 380 Explanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object to provide a method and apparatus for the continuous production of internally calibrated glass tubes, which allow to pull such glass tubes directly from the molten glass.

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 beim 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, miteinerVakuumpumpeverbunden, geführt. Durch den an den Bohrungen angelegten Unterdruck wird das über den Ziehdorn gleitende Glasrohr auf diesen aufkalibriert.According to the invention the object is achieved in that a drawn directly from the molten glass tube is calibrated in the hot, deformable state to a mandrel. In this case, the glass melted in a glass melting unit flows via a channel into a rotating drawing bowl and is drawn off vertically upwards via a drawing die, in which a drawing mandrel rotating about its axis is located. A Ziehmuffel concentrically arranged around the die is used for cooling and thermal protection of the drawing bulb, which forms at the drawing nozzle during the drawing process. The glass tube, still plastically withdrawn from the die, is guided internally by the mandrel, which has concentrically arranged fine bores on its upper end, connected to a vacuum pump. Due to the vacuum applied to the bores, the glass tube sliding over the mandrel is calibrated to this.

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 plastische und verformbare Glas auf dem Ziehdorn aufgedrückt wird. Das Volumen und die Temperatur der durch das Düsensystem abgegebenen Luft sind so abgestimmt, daß das kalibrierte Glasrohr diesen Bereich im starren Zustand verläßt.With a nozzle system, which is located at the level of the holes of the mandrel, the calibration process is supported from the outside by the preheated air through the nozzle system is pressed onto the still plastic and deformable glass on the mandrel. The volume and temperature of the air discharged through the nozzle system are adjusted so that the calibrated glass tube leaves this region in the rigid state.

Zur Ausbildung der Ziehzwiebel wird zwischen Ziehdüse und Ziehdorn Luft mit konstantem Druck eingeblasen.To form the drawing bulb air is injected with constant pressure between the die and mandrel.

Der Ziehdorn selbst ist mit einem Kanal, durch den Luft in das zu kalibrierende Glasrohr geblasen wird, versehen.The mandrel itself is provided with a channel through which air is blown into the glass tube to be calibrated.

Die Spitze des Ziehdorns ist auswechselbar und besteht aus Graphit oder zunderfreiem Stahl.The tip of the mandrel is replaceable and consists of graphite or scale-free steel.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit von Ziedüse und Ziehdorn läßt sich während des Ziehvorgangs nach den anstehenden Erfordernissen durchmesserspezifisch variieren.The rotational speed of Ziedüse and mandrel can be varied during the drawing process according to the upcoming requirements diameter-specific.

Das beschriebene Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung haben den Vorteil, daß innenkalibrierte Rohre in einem Arbeitsgang direkt aus Glasschmelze gezogen werden können. Dadurch entfallen ein nochmaliges Erwärmen vor dem Kalibriervorgang und die Zwischenlagerung der aus der Glasschmelze gezogenen Mutterrohre. Eine Energie- und Zeiteinsparung bei gleichzeitiger Qualitätsverbesserung des Endproduktes ist die Folge.The described method and the associated device have the advantage that internally calibrated tubes can be pulled directly from molten glass in one operation. This eliminates a re-heating before the calibration and the intermediate storage of drawn from the glass melt mother tubes. An energy and time saving while improving the quality of the final product is the result.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an folgendem Beispiel erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained by the following example. Show it

Fig. 1: Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 2: Ziehdorn.Fig. 1: Schematic representation of the device according to the invention Fig. 2: pulling mandrel.

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 Ziehdüse 2 ist der Ziehdorn 3 eingesetzt.The device according to the invention, which is shown schematically in Fig. 1, consists of the drawing bowl 1, in which the die 2 is arranged concentrically. In the die 2 of the mandrel 3 is used.

Ziehschlüssel 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.Pulling key 1, pulling nozzle 2 and pulling mandrel 3 are rotated by the gear 4 in rotation. To the die 2 and the mandrel 3, the drawing muffle 5 is also arranged concentrically.

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 sind 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, platinveredelten 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.Above the drawing muffle 5, a precooler 7 is arranged. At the upper end of the mandrel 3 is the nozzle system 9, which contains heating elements in its interior. The nozzle system 9, the aftercooler 10 and the drawing machine 11, which subtracts the glass tube 8 vertically downstream. In the compressor 12, the required for the operation of the device air is generated and fed via the pressure regulator 13 to the nozzle system 9 and the Pear tube 14 of the die 2. The drawing mandrel 3 according to the invention shown in FIG. 2 consists of the head part 3.1 and the shaft part 3.2. The head part 3.1 is expediently made of graphite or scale-free, platinum-finished steel. On its circumference are fine holes 3.3, which are in communication with a vacuum pump 15 via a channel 3.4 located in the interior of the drawing mandrel 3 and a sealing part 3.5.

Der Außendurchmesser des Kopfteiles 3.1 des Ziehdorns 3 entspricht dem Innendurchmesser des herzustellenden Glasrohres 8. Der im Inneren des Ziehdorns 3 verlaufende Kanal 3.6 dient der Luftzuführung in das Glasrohr 8.The outer diameter of the head part 3.1 of the drawing mandrel 3 corresponds to the inner diameter of the glass tube 8 to be produced. The channel 3.6 extending in the interior of the drawing mandrel 3 serves to supply air to the glass tube 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 auf geformt. Der Formvorgang wird durch den Unterdruck, der an den Bohrungen 3.3 anliegt, unterstützt. Der Abstand zwischen dem Glasrohre und den Stirnwänden des Düsensystems 9 ist wegen des eintretenden Druckabfalls gering zu halten.When using the method according to the invention, the molten glass 16 flows from the melting unit via the channel 17 in the rotatable drawing bowl 1 and is formed on the die 2 with blowing air, constant pressure and the shielding influence of the drawing muffle 5 to the drawing bulb 6. From the drawing bulb 6, the glass tube 8 is pulled off vertically over the head part 3.1 of the drawing mandrel 3 of the drawing machine 11. The glass tube 8 occurs in the still plastic state in the region of the nozzle system 9 and is formed by the outflowing air on the head part 3.1 of the mandrel 3 on. The molding process is supported by the negative pressure applied to the holes 3.3. The distance between the glass tube and the end walls of the nozzle system 9 is kept low because of the incoming pressure drop.

Claims

A process for the continuous production of internally calibrated glass tube in which a glass strand drawn directly from a molten glass cooled to near the littleton point of the glass, then calibrated under pressure application and then rapidly cooled to a temperature below the transformation point of the glass and with further cooling in the rigid state is withdrawn via a transport device, characterized in that the glass tube is calibrated by applying a negative pressure in its interior and applying compressed air to its outer surface in a molding apparatus.

2. A device for the continuous production of internally calibrated glass tube from a drawing bowl connected to the glass melt according to claim 1, characterized in that concentrically in the drawing bowl (1) rotatable about its axis, from a drilled head portion (3.1) , a shank part (3.2), a channel (3.4), a sealing part (3.5) and a channel (3.6) existing drawing mandrel (3), which is surrounded by a drawing muffle (5) at the transition between shaft part (3.2) and head part (3.1) , is arranged and a precooler (7), a nozzle system (9) and an aftercooler (10) are arranged downstream of the shank part (3.2) of the drawing mandrel (3), wherein the nozzle system (9) the head part (3.1) of the drawing mandrel (3) in Area of holes (3.3) surrounds.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the bores (3.3) via the channel (3.4) with a vacuum pump (15) are connected.