DE10109322B4 - Device and method for severing glass strands in a viscous state - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Durchtrennen von Glassträngen in viskosem Zustand, mit den folgenden Merkmalen:
1.1 mit einem hohlen Trennstrang (2);
1.2 mit einem Antrieb zum Bewegen des Trennstranges (2) quer zum Glasstrang (3);
1.3 der Trennstrang (2) ist an ein Kühlmittel anschließbar;
1.4 das Kühlmittel ist durch die Wandung des Trennstranges (2) hindurchführbar.Device for cutting glass strands in a viscous state, with the following features:
1.1 with a hollow separating strand (2);
1.2 with a drive for moving the separating strand (2) transversely to the glass strand (3);
1.3 the separating strand (2) can be connected to a coolant;
1.4 the coolant can be passed through the wall of the separating strand (2).
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Glasherstellung. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchtrennen von Glassträngen in viskosem Zustand.The invention relates to the field glass manufacturing. It relates in particular to one method and one Device for cutting glass strands in a viscous state.
Bei der Herstellung von Gegenständen aus Glas ist im allgemeinen ein Abtrennen von einzelnen Glasposten notwendig. Dies kommt beispielsweise dann in Betracht, wenn aus einer Glasschmelzwanne Schmelze über einen sogenannten Speiser zur Verfügung gestellt wird. Solche Speiser weisen an ihrer Unterseite eine Öffnung auf, durch die die Glasschmelze mehr oder weniger kontinuierlich ausströmt. In diesem Falie kann unmittelbar nach der Austrittsöffnung ein Abtrennen eines Glaspostens vom nachströmenden Schmelzstrom erforderlich sein.In the manufacture of glass objects it is generally necessary to separate individual glass items. This comes into consideration, for example, when melting from a glass melting tank so-called feeder available is provided. Such feeders have an opening on their underside, through which the glass melt flows out more or less continuously. In this Falie can be separated immediately after the outlet opening Glass lot from the inflowing Melt flow may be required.
Es gibt aber auch Fälle, in denen viskose Glasstränge abgelängt werden müssen an Stellen, die vom Speiser weit entfernt liegen.But there are also cases where those viscous strands of glass cut Need to become in places that are far away from the feeder.
Bei dünnflüssigen Gläsern, deren Viskosität am Speiser niedriger als etwa 100 dPas ist, kann eine Portionierung der Glasmasse dadurch erreicht werden, daß in der Speiseröffnung eine Nadel auf und ab bewegt wird, die bewirkt, daß sich der Glasstrang durch seine Oberflächenspannung abschnürt. Teilweise ist es bei solchen Gläsern für eine Einschnürung und Abtrennung ausreichend, wenn die Form, in die das Glas einfließt, von der Speiseröffnung weg bewegt wird.With thin glasses, their viscosity at the feeder portioning of the glass mass can be lower than about 100 dPas can be achieved in that the dining opening a needle is moved up and down, causing the Glass strand due to its surface tension pinches. Sometimes it is with such glasses for one constriction and separation is sufficient if the shape into which the glass flows is from the dining opening is moved away.
Bei höher viskosen Glasschmelzen reicht das Anheben der Speisernadel nicht zum Abtrennen des Glaspostens aus. Der Glasstrang schnürt sich zwar auch hier ein, es kommt aber nicht zum Abtrennen des Glaspostens. Daher muß der eigentliche Abtrennvorgang durch eine Schere mit üblicherweise metallischen Scherenmessern erfolgen, die den heißen viskosen Glasstrang vollständig durchtrennt.With more viscous glass melts lifting the riser needle is not enough to separate the glass batch out. The strand of glass laces is also involved here, but there is no separation of the glass batch. Therefore, the actual separation process using scissors with usually metallic Scissor knives that completely cut the hot, viscous glass strand.
Dieser Scherenschnitt hinterläßt sowohl auf dem abgetrennten Glasposten als auch auf der im Speiser verbleibenden Glasmasse eine Scherenmarke. Der Bereich der Scherenmarke kühlt während des Schnitts durch den Kontakt mit den gekühlten Scherenblättern stark aus. In der Scherenmarke sind Falten, Heißbruchspuren sowie kleinste eingeschlossene Luftbläschen eingefroren. Während der auf der Glasmasse im Speiser entstandene Scherenschnitt durch Rückerwärmung vor dem nächsten Schnitt in der Regel gut verheilen kann und später kaum sichtbar ist, wird der Scherenschnitt auf dem abgetrennten Glasposten üblicherweise durch die sich unmittelbar anschließende Formgebung im Produkt eingefroren. Diese in der Regel sichelförmige Marke ist im hergestellten Gegenstand oft störend, wenn es nicht gelingt, den Scherenschnitt durch geeignete Tropfenlage in einem Teil des Produktes zu positionieren, welches während der Nachbearbeitung entfernt oder durch die Einbauweise nicht sichtbar ist. Bei einer Vielzahl von Glasprodukten, zum Beispiel bei Trinkgläsern, die in Preßverfahren hergestellt werden, kann der Scherenschnitt nicht kaschiert werden. Daher ist es wünschenswert, eine Möglichkeit zur Portionierung von Glasposten zu besitzen, mit der auch aus hochviskosen Glasschmelzen Glasposten ohne Scherenmarken erzeugt werden können.This silhouette cuts both on the separated glass item as well as on the one remaining in the feeder Glass mass a scissors brand. The area of the scissors brand cools during the Cut through contact with the cooled scissor blades strong out. The scissors brand includes folds, signs of hot breakage and the smallest trapped air bubbles frozen. While the silhouette cut on the glass mass in the feeder Reheating before the next The cut can usually heal well and later becomes barely visible the paper cut on the separated glass post usually through the immediately following shape in the product frozen. This usually sickle-shaped mark is manufactured in the Object often disturbing, if it is not possible to cut the paper using a suitable drop position to position in a part of the product that Post-processing removed or not visible due to the installation method is. For a variety of glass products, for example drinking glasses, the in pressing processes produced, the silhouette cannot be laminated. Therefore, it is desirable a possibility for the portioning of glass items, with which also from highly viscous Glass melts can be created without scissors brands.
Herkömmliche Scheren, die zur Portionierung von Glasposten eingesetzt werden, durchtrennen den Glasstrang mit zwei sich aufeinander zu bewegenden Messerschneiden. Es existiert eine Vielzahl von Ausführungsformen für die Messergeometrie und die Bewegungsmechanik. Allen ist gemeinsam, daß zum Durchtrennen des Glasstrangs Scherenblätter in den Glasstrang eindringen und diesen schließlich abscheren, wenn sich die Scherenmesser überschneiden. Während dieses Vorgangs steht die Schneide des Messers im direkten Kontakt mit dem heißen Glas. Da ein Kleben des Glases an den Scherenmessern verhindert werden muß, werden die Messer gekühlt. Der Temperaturunterscheid zwischen den Messern und der Glasstrangoberfläche beträgt mehrere hundert Grad Celsius. Während des kurzzeitigen Kontakts wird der Glasoberfläche durch die Berührung mit den kalten Messern stark Wärme entzogen. Gleichzeitig wird die Glasstrangaberfläche durch die eindringenden Messer stark verformt. Die bei der Verformung entstehenden Oberflächenfalten können, ebenso wie eventuell eingeschleppte Luftblasen, nicht wieder verlaufen oder austreten, da durch die Abkühlung die Viskosität an der Oberfläche stark angestiegen ist.Conventional scissors for portioning of glass items are used, cut the glass strand with two knife edges to be moved towards each other. It exists a variety of embodiments for the Knife geometry and the movement mechanics. They all have in common that for Cutting the glass strand. Scissor blades penetrate the glass strand and finally this one shear off when the scissor blades overlap. During this The knife edge is in direct contact with that is Glass. Since sticking of the glass to the scissor knives prevents must become, the knives are cooled. The temperature difference between the knives and the glass strand surface is several hundred degrees Celsius. While the short-term contact becomes the glass surface by touching drained heat from the cold knives. At the same time, the glass strand surface is penetrated by the Knife badly deformed. The surface folds that occur during the deformation can, as well like possibly introduced air bubbles, do not run again or exit because of the cooling the viscosity strong on the surface has risen.
Diese Auskühlung der Scherenschnittzone läßt sich bei der Verwendung von metallischen oder keramischen Scherenmessern mit einer relativ hohen Wärmekapazität und -leitung nur vermeiden, wenn der Wärmeübergang zwischen heißem Glas und Messer verringert wird. Der Einsatz von schlecht wärmeleitenden Materialien als Scherenmessern scheitert aber an deren unzureichenden mechanischen Eigenschaften. Beschichtungen halten ebenfalls den Einsatzbedingungen nicht ausreichend lange Stand.This cooling of the silhouette area can be done when using metallic or ceramic scissor knives with a relatively high heat capacity and conduction only avoid if the heat transfer between hot Glass and knife is reduced. The use of poorly heat-conducting Materials as scissor knives fail because of their inadequate ones mechanical properties. Coatings also hold that Operating conditions not long enough.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, womit sich ein Glasstrang in viskosem Zustand zuverlässig, schnell und sauber trennen läßt, ohne die genannten, nachteiligen Spuren im Schnittbereich zu hinterlassen, und ohne nachteilige Auswirkungen auf den Glasstrang.The invention has for its object to provide a method and an apparatus with which a glass strand in a viscous state can be separated reliably, quickly and cleanly without the ge named, to leave disadvantageous traces in the cutting area, and without adverse effects on the glass strand.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der selbständigen Ansprüche gelöst.This task is due to the characteristics the self-employed Expectations solved.
Mit der Erfindung wird eine Trennung bewirkt, bei welcher dem Glasstrang wesentlich weniger Wärme entzogen wird, als dies bei Einsatz von herkömmlichen, flächigen Messern, gegebenenfalls Scherenmessern der Fall ist. Anstelle der bisherigen Messer wird die Trennung des Glasstranges mittels eines Trennstranges herbeigeführt. Als Trennstrang wird am besten ein straft gespanntes Band verwendet. Dieses hat zweckmäßigerweise kreisrunden Querschnitt. Die Trenneinrichtung gemäß der Erfindung braucht nur einen einzigen Trennstrang aufzuweisen, der mehr oder minder stramm gespannt ist und der auch beim Trennvorgang trotz der auf ihn einwirkenden Trennkraft im wesentlichen gradlinig bleibt. Der Trennstrang kann aus jeglichen Materialien bestehen, beispielsweise aus Metall, Keramik oder Kohlenstoff. Er kann in fasriger Form vorliegen, beispielsweise in Gestalt eines Filamentes, er kann aber auch als Massivstrang ausgebildet sein.With the invention there is a separation causes significantly less heat to be extracted from the glass strand than when using conventional flat knives, if necessary, scissors knives. Instead of the previous knife the separation of the glass strand is brought about by means of a separating strand. As It is best to use a tightly tensioned belt. This has expediently circular cross section. The separation device according to the invention need only have a single separating strand, the more or is less tight and despite the separation process the separating force acting on it remains essentially straight. The separating strand can consist of any materials, for example made of metal, ceramic or carbon. It can be in fibrous form, for example in the form of a filament, but it can also be used as a solid strand be trained.
Der Trennstrang wird im allgemeinen durch den Glasstrang voll und ganz hindurchbewegt werden. Es ist jedoch auch denkbar, ihn nur teilweise in die Glasmasse hineinzubewegen und sodann wieder zurückzuziehen, und das vollständige Abtrennen des Glasstranges durch Abreißen zu bewirken. So können die beiden Trennstränge von einander gegenüberliegenden Seiten so weit in den Glasstrang eingeführt werden, bis sie sich gerade überlappt haben und somit der Schnitt vollzogen ist. Dann können die Stränge wieder in ihre Ausgangspositionen zurückgefahren werden.The separating strand is generally be moved fully through the glass strand. It is however, it is also conceivable to move it only partially into the glass mass and then withdraw and the complete Cut off the glass strand by tearing. So they can two separating strands from opposite one another Sides are inserted into the glass strand until they just overlap have and thus the cut is made. Then the strands can again moved back to their starting positions become.
Die Trenneinrichtung gemäß der Erfindung kann zwei Trennstränge aufweisen, die parallel zueinander angeordnet und aneinander vorbeiführbar sind. Dabei kann der Abstand in der Phase des Trennens minimal sein oder null betragen, so daß eine gegenseitige Berührung der aneinander vorbeigeführten Trennstränge erfolgt.The separation device according to the invention can two separating strands have, which are arranged parallel to each other and can be guided past each other. The distance in the separation phase can be minimal or be zero so that a mutual touch the one led past separating strips he follows.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird nur ein einzelnes Band verwendet, welches vor dem Schnitt in einer vollständigen Schleife um den Glasstrang geführt wird, um dann gespannt zu werden. Durch die Spannung zieht sich die Schleife zu und durchtrennt den Glasstrang. Anschließend wird das Band wieder in einer Schleife um den Glasstrang geführt, so daß die Vorrichtung für die Durchführung des nächsten Trennvorgangs bereit ist. Durch eine geeignete drehbare Lagerung mindestens eines Endes des Trennstranges wird dessen Verdrillen verhindert. Gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform weist diese Methode den Vorteil auf, daß der Glasstrang nicht nur von zwei gegenüberliegenden Seiten, sondern gleichmäßig von allen Seiten eingeschnürt wird.According to a particular embodiment only a single band is used, which is cut in one complete Loop around the glass strand to be excited. The tension runs through the loop and cut through the glass strand. Then that will Band again in a loop around the glass strand, see above that the Device for the implementation of the next Disconnection is ready. With a suitable rotatable bearing at least one end of the separating strand is twisted prevented. Across from the previously described embodiment This method has the advantage that the glass strand is not only from two opposite Sides, but evenly from constricted on all sides becomes.
Der geringere Wärmeentzug durch Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung wird neben der geringeren Wärmekapazität der mit dem Glas in Berührung kommenden Teile auch dadurch bedingt, daß durch die geringere träge Masse der Scherenbänder eine schnellere Bewegung der Schneidvorrichtung möglich ist. Dadurch kann die Kontaktzeit zwischen Glas und Band gegenüber bisherigen Vorrichtungen verkürzt werden.The lower heat removal through processes and Device according to the invention in addition to the lower heat capacity of the touching the glass coming parts also due to the fact that the lower inert mass the scissor belts a faster movement of the cutting device is possible. As a result, the contact time between glass and belt can be compared to previous ones Shortened devices become.
Es kann zweckmäßig sein, den Bereich der Trennung in irgendeiner Weise zu temperieren. Eine solche Temperatureinwirkung kann entweder beim Werkstück – dem Glasstrang – oder beim Werkzeug – dem Trennstrang – vorgenommen werden. Gemäß Anspruch 1 ist der Trennstrang an ein Kühlmittel anschließbar und das Kühlmittel durch die Wandung des Trennstrangs hindurchführbar.It may be appropriate to separate the area to temper in any way. Such exposure to temperature can either with the workpiece - the glass strand - or with the Tool - the Isolation strand - made become. According to claim 1 is the separation line to a coolant connectable and the coolant can be passed through the wall of the separating strand.
So ist es denkbar, vor jedem Schnitt den Trennstrang zu kühlen, etwa durch Luft- oder Kühlmittelsprühung. Dadurch wird verhindert, daß sich die Trennbänder nach einigen Schnitten auf Temperaturen erhitzen, die entweder zum Anhaften des Glases oder zu einem übermäßig hohen Verschleiß der Trennbänder führen. Die Menge der Kühlmittelzufuhr kann bewußt so groß bemessen werden, daß sich durch verdampfendes Kühlmittel während des Schneidvorganges ein Dampfpolster zwischen Trennband und Glas ausbildet. Zu diesem Zweck kann auch bewußt ein poröses, saugfähiges Band Verwendung finden.So it is conceivable before each cut to cool the separating strand, for example by spraying air or coolant. Thereby is prevented that the separating strips after a few cuts, heat to temperatures that are either Adhesion of the glass or excessive wear of the separating tapes. The Amount of coolant supply can be conscious so big be that yourself by evaporating coolant while a steam cushion between the separating tape and the glass during the cutting process formed. A porous, absorbent tape can also be used for this purpose.
Wird das Trennband als Schlauch ausgeführt, kann das Kühlmedium vor und/oder während dem Schnitt durch das Band zugeführt werden. In diesen Fällen kann auch während des Schnitts Kühlmedium durch die Schlauchwandung hindurchgeführt werden. Auch eine Zuführung von Druckluft durch die Schlauchwandung ist möglich, so daß sich während des Schnitts ein Gaspolster zwischen Band und Glas bildet, welches den Wärmeübergang weiter verringert.If the separating tape is designed as a hose, can the cooling medium before and / or during Cut fed through the tape become. In these cases can also during the cut coolant be passed through the hose wall. Also a feed from Compressed air through the hose wall is possible, so that during the Cut forms a gas cushion between the ribbon and glass, which the Heat transfer further decreased.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is based on the drawing explained in more detail. In this the following is shown in detail:
Die in
Es versteht sich, daß der U-förmige Rahmen nicht aus separaten Schenkeln und einem separaten Steg zusammengefügt sein muß, sondern auch aus einem einzigen, gebogenen Bauteil bestehen kann.It is understood that the U-shaped frame is not be assembled from separate legs and a separate web must but can also consist of a single, curved component.
Bei der Konfiguration gemäß
Nachfolgende Schmelze in Gestalt
eines freien Glasstranges ist inzwischen durch den Raum zwischen
den beiden Trennsträngen
Bei der Ausführungsform gemäß der
Sodann wird auf die beiden Enden
Die Erfindung läßt sich sowohl bei fortlaufendem,
als auch bei stillstehendem Glasstrang
Es ist aber auch möglich, die
Trenneinrichtung 1 beim Trennvorgang in Förderrichtung des Glasstranges
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