Hintergrund
der Erfindung
Bei
der Herstellung von Glasrohren oder Glasstäben mit einem vergleichsweise
hohen Anteil an B2O3 in
der Glaszusammensetzung beobachtet man üblicherweise Schlieren an der
Glasoberfläche, welche
die Optik und Maßhaltigkeit
des Produktes verschlechtern. Die Schlierenbildung ist die Folge
einer Verarmung der Oberfläche
des Glasrohrs oder Glasstabs an B2O3. Solche verarmten Bereiche ziehen sich
beim Erstarren und Abkühlen
des Glases anders zusammen als nicht verarmte Bereiche. Um einer
solchen Verarmung entgegenzuwirken, ist aus dem Stand der Technik
bekannt, eine Boratverbindung in einer Heißzone einzudampfen, so dass
der entstehende Borat-Dampf auf die Oberfläche des Glasrohrs oder Glasstabs
einwirkt, um der Verarmung entgegenzuwirken. Vergleichbare Effekte
treten auch bei der Herstellung von Flachglas (Floatglas) auf, wo
die noch heiße
Glasscheibe in ein Bad, insbesondere Zinnbad, gebracht wird und
heiße Oberflächenbereiche
einer Atmosphäre
ausgesetzt sind, die zu einer Verarmung an einem Bestandteil der
Glaszusammensetzung führen
kann, insbesondere von B2O3.
Die 1 zeigt als Beispiel für die Herstellung
eines solchen Glasprofils eine herkömmliche Glasrohrproduktionsanlage
zur Herstellung von Glasrohren nach dem Danner-Verfahren. Gemäß der 1 ist in der Heizmuffel 2 eine
sich konisch verjüngende
Danner-Pfeife angeordnet, die sich dreht. Auf den Außenumfang
der sich drehenden Danner-Pfeife 4 wird eine Glasschmelze
aufgebracht, deren Wandstärke
sich zum vorderen Ende der Danner-Pfeife 4 hin allmählich vergleichmäßigt. Der
so entstehende Schlauch aus erweichtem Glas wird unter Ausbildung einer
Ziehzwiebel 7 in der x-Richtung abgezogen. Dabei wird der
sich abkühlende,
jedoch noch verformbare Glasrohrstrang 8 durch einen Ziehkanal 3 gezogen,
in welchem der Glasrohrstrang 8 allmählich abkühlt. Schließlich wird beim weiteren Abkühlen die Temperatur
TG des Erweichungspunktes unterschritten
und der abgekühlte,
nicht weiter verformbare Glasrohrstrang 9 weiter in der
x-Richtung abgezogen. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung stellen die
Bereiche der Heizmuffel 2 und des Ziehkanals 3 eine
Heißzone
dar. Zur Aufrechterhaltung einer hohen Temperatur in der Heizmuffel 2 sind
in dieser oberhalb und unterhalb der Danner-Pfeife 4 mehrere Glasflammenheizer 5 vorgesehen.
Der Ziehkanal 3 selbst wird nicht aktiv beheizt.
Gemäß der 1 ist im unteren Bereich
des Ziehkanals 3, angrenzend an den Bereich der Heizmuffel 2,
eine Nebenkammer 10 vorgesehen, in der Tröge 11 angeordnet
sind, die nach oben hin, das heißt zum Ziehkanal 3 hin,
offen sind und als borhaltige Lösung
Borsäure
aufnehmen. Aus den so ausgebildeten offenen Borsäure-Bädern verdampft Borsäure in den
Ziehkanal 3. Der Borsäure-Dampf
reagiert mit der gesamten heißen
Oberfläche
des Glasrohrstrangs 8 und der Ziehzwiebel 7 in
dem Ziehkanal 3, und je nach den Prozessbedingungen auch
in dem Muffelbereich, um der Verarmung an Bor auf der Oberfläche des
Glasrohrs entgegenzuwirken.
Aufgrund
der vergleichsweise hohen Verdampfungsrate müssen die mit Borsäure gefüllten Tröge 11 während des
Prozesses recht häufig
gewechselt werden. Üblicherweise
erfolgt diese etwa alle 20 Minuten. Der Wechsel erzeugt in der Heißzone eine
Temperaturstörung,
was zu einer erheblich gestörten
Maßhaltigkeit
des erzeugten Glasrohrs führt.
Die 2a zeigt den mit
dem offenen Borsäure-Bad 13 gefüllten Trog 11.
Dieser muss im noch heißen
Zustand durch Greifen des Griffstücks 12 aus der Nebenkammer 10 herausgezogen
werden, was aus Sicherheitsgründen
vorsichtig zu erfolgen hat und somit zu einer vergleichsweise lange
anhaltene Temperaturstörung
führt.
Die 2b zeigt einen solchen
Trog 11 im erkalteten Zustand. Im erkalteten Zustand ist
der Trog 11 mit verglaster Borsäure gefüllt. Diese muss als Sondermüll entsorgt
werden, was zu hohen Entsorgungskosten führt. Bei einem typischen Prozess
liegt der Borsäureverbrauch
bei etwa 1.000 g/h pro Rohrzug. Tatsächlich verdampfen jedoch nur etwa
20% der Borsäure,
ein hoher Prozentsatz muss somit als Sondermüll entsorgt werden. Mit einem
offenen Borsäure-Bad
gemäß der 1 lassen sich die Parameter
des Borsäuredampfs 14 in
dem Ziehkanal 3 nur in eingeschränkter Weise kontrollieren. All
dies beeinträchtigt
die erzielbare Optik und Maßhaltigkeit
von Glasrohren. Vergleichbare Probleme treten nicht nur aufgrund
der Verarmung der Oberfläche
an B2O3 auf sondern
durchaus auch aufgrund der Verarmung an anderen Bestandteilen, beispielsweise
Alkali-Atomen.
Wenngleich
vorstehend überwiegend
als Anwendungsbeispiel überwiegend
auf die Herstellung von Glasrohren Bezug genommen worden ist, treten vergleichbare
Verarmungseffekte auch bei der Herstellung von Flachglas auf, auf
die sich die vorliegende Erfindung somit ausdrücklich mit beziehen soll.
Zusammenfassung
der Erfindung
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung von Glaskörpern, wie beispielsweise hohlen oder
massiven Glasprofilen oder von Flachglas, mit hoher Präzision und
homogenen Eigenschaften bereitzustellen. Dies und weitere Aufgaben
werden gemäß der vorliegenden
Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1
sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 14
gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind
Gegenstand der rückbezogenen
Unteransprüche.
Somit
geht die vorliegende Erfindung aus von einem Verfahren zur Herstellung
eines Glaskörpers,
insbesondere eines hohlen oder massiven Glasprofils, durch Formen
des Glaskörpers
in einer Heißzone,
insbesondere durch Ziehen einer Glassschmelze zu dem Glasprofil
in der Heißzone,
wobei auf den Glaskörper
in der Heizzone eine Substanz einwirkt, um einer Verarmung einer
Oberfläche
des Glasprofils an der Substanz oder einem Bestandteil der Substanz
entgegenzuwirken. Erfindungsgemäß wird die
Substanz als substanzhaltiger Dampf oder als substanzhaltiges Aerosol
in die Heißzone
eingebracht. Somit werden die Konzentration um andere Parameter
des Dampfs oder Aerosols in der Heißzone nicht mehr nur durch
Druck und Temperatur in der Heißzone
festgelegt, sondern können
diese Parameter vielmehr auch außerhalb der Heißzone vorgegeben
werden und die den Dampf oder das Aerosol bildende Lösung dann
aktiv der Heißzone
zugeführt werden,
um dort zu dem Dampf verdampft oder zu dem Aerosol versprüht zu werden.
Vorteilhaft ist, dass die vorgenannten Parameter erfindungsgemäß präziser und
wiederholbarer vorgegeben werden können. Somit kann einer Verarmung
an der Substanz oder einem Bestandteil der Substanz auf der Oberfläche des
Glaskörpers,
insbesondere eines Glasrohrs oder Glasschlauchs, gezielter und kontrollierter
bzw. reproduzierbarer entgegen gewirkt werden. Außerdem ist
die Wechselwirkung zwischen dem Dampf bzw. Aerosol und der noch
heißen
Oberfläche
in der Heißzone
wesentlich intensiver, sodass eine erheblich geringere Substanzmenge
verbraucht wird, was erfindungsgemäß zu erheblichen Einsparungen
führt.
Bei
dem Dampf handelt es sich um ein Gas, welches noch in Kontakt mit
der flüssigen
Phase einer die Substanz enthaltenden Lösung steht, aus der das Gas
durch Verdampfung hervorgegangen ist. Zwischen der flüssigen und
gasförmigen
Phase stellt sich dabei ein dynamisches Gleichgewicht ein. Bei dem
Aerosol handelt es sich um ein Gas mit darin mitschwebenden, feinst
verteilten (dispergierten) flüssigen
Teilchen, gebildet aus der die Substanz enthaltenden Lösung. Bevorzugt
wird die die Substanz enthaltende Lösung außerhalb der Heißzone aufbewahrt
bzw. gemischt, bevorzugt bei einer im Vergleich zur Temperatur in
der Heißzone
niedrigen Temperatur. Grundsätzlich
kann die die Substanz enthaltende Lösung jedoch auch erst unmittelbar
vor dem Einbringen in die Heißzone
angemischt werden, beispielsweise auch während des Einsprühens des substanzhaltigen
Dampfes oder Aerosols in die Heißzone.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird der Dampf oder das Aerosol in die Heißzone mittels zumindest einer
Düse eingesprüht. Geometrie,
Düsenöffnungsgröße, Lage
und weitere Parameter der Düse
können
in vorteilhaft einfacher Weise reproduzierbar eingestellt werden.
Somit lassen sich die vorgenannten Parameter, welche die physikalischen und
chemischen Eigenschaften des Dampfes oder Aerosols festlegen, kontrolliert
und in reproduzierbarer Weise vorgeben.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform durchragt
die Düse
eine die Heißzone
begrenzende Wand. Somit gelangt nur der Düsenkopf mit der heißen Atmosphäre im Innenraum
der Heißzone
in Kontakt, nicht jedoch der restliche Düsenkörper. Dieser kann somit effizient
gekühlt
werden.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird die Düse
oder wird der Düsenkörper gemeinsam
mit der Düse
oberflächlich
gekühlt.
Somit kann die die Substanz enthaltende Lösung mit konstanter Rate zur
Heißzone
gefördert
und in diese zur Ausbildung des Dampfes oder Aerosols kontrolliert
eingesprüht werden.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird der erkaltete Glaskörper,
insbesondere das erkaltete Glasrohr, stromabwärts der Heißzone während des Herstellungsprozesses
geprüft
auf die Einhaltung wichtiger Eigenschaften, wie beispielsweise optische Qualität und Homogenität sowie
Maßhaltigkeit,
ausgedrückt
durch die Konstanz der Wandstärke und/oder
des Innendurchmessers und/oder des Außendurchmessers und/oder eines
vorbestimmten Profils des Glaskörpers,
insbesondere Glasrohrs. Zu diesem Zweck ist stromabwärts der
Heißzone
zweckmäßig eine
entsprechend ausgelegte Prüfstation
vorgesehen, welche den Glaskörper,
insbesondere das Glasrohr, optisch oder in anderer Weise berührungsfrei
oder auch berührend
prüft.
Das Ergebnis einer solchen Prüfung
wird einer Steuereinrichtung zugeführt, die auf der Grundlage
dieser Prüfung
Parameter verändert,
die einen Einfluss auf die physikalischen oder chemischen Eigenschaften
des substanzhaltigen Dampfes oder Aerosols haben. Insbesondere kann
auf diese Weise die Sprührate und/oder
Position und/oder Geometrie der jeweiligen Düse oder auch die Konzentration
der Substanz in der den Dampf oder das Aerosol ausbildenden Lösung verändert werden.
Die Veränderungswerte
können
der Steuereinrichtung in Form einer Referenz-Datentabelle zur Verfügung stehen,
die insbesondere auf im Voraus ermittelten Messreihen beruht oder
während
einer laufenden Produktion permanent aktualisiert wird, insbesondere
durch Mittelwertbildung der relevanten Parameter und Prüfergebnisse.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist zumindest eine Düse
oberhalb eines, in der Glasprofilabziehrichtung betrachtet, vorderen
Endes des Muffelbereichs angeordnet. Diese Position hat sich als
besonders effizient zum gleichmäßigen Einsprühen des
substanzhaltigen Dampfes oder Aerosols erwiesen. Überraschenderweise
hat auch die Längsposition
der Düse
in dem Muffelbereich einen großen Einfluss
auf die Rohrqualität.
Insbesondere hat sich der Energieaustrag aus dem Muffelbereich bei
der Stellung Muffelausmauerung gleich Düsenkante als positiv auf die
Maßhaltigkeit
ausgewirkt. Zwar können
auch mehrere Düsen in
den Muffelbereich eingebaut sein, überraschenderweise hat sich
jedoch die Anordnung nur einer Düse
in dem Muffelbereich, insbesondere an den vorgenannten Positionen,
als ausreichend und vorteilhaft erwiesen. Dadurch wird noch weniger
Substanz verbraucht.
Eine
bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung betrifft die Herstellung
von Glaskörpern,
insbesondere von Glasrohren oder Flachglas, mit einem hohen Anteil
an B2O3 in der Glaszusammensetzung,
insbesondere von mehr als 5% B2O3. Um der Verarmung an Bor auf der Oberfläche des Glaskörpers, insbesondere
Glasrohrs, entgegenzuwirken, werden erfindungsgemäß Boratverbindungen
in die Heißzone
eingedampft. Zu diesem Zweck enthält die den Dampf oder das Aerosol
ausbildende Lösung
als Substanz eine Borverbindung, ganz besonders bevorzugt ein Alkali-
oder Erdalkaliborat.
Bei üblichen
Prozessbedingungen hat sich die Verwendung einer Borlösung mit
einer Konzentration zwischen etwa 1 g/l bis etwa 90 g/l, bevorzugter
zwischen etwa 5 g/l bis etwa 40 g/l, als vorteilhaft erwiesen. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform wird
eine solche Lösung
zweckmäßig mit
einer Rate von etwa 0,2 l/h bis etwa 20 l/h, bevorzugter mit einer Rate
von etwa 0,2 l/h bis etwa 3 l/h, und einem Druck bis zu etwa 20
bar in die Heißzone
eingebracht.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann bei sämtlichen üblichen
Glasrohr-Ziehverfahren eingesetzt werden, beispielsweise bei dem
bekannten Danner-Verfahren, wie beispielsweise in
DE 497 649 offenbart, dem bekannten
Vello-Verfahren, wie beispielsweise in
US 2,009,793 offenbart oder üblichen
Down-Draw-Verfahren.
Der Inhalt der vorgenannten Druckschriften sei zu Offenbarungszwecken
in der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich mit aufgenommen. In
entsprechender Weise eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren
auch zur Herstellung von massiven, d.h. nicht hohlen, Glasprofilen
mit beliebigem Querschnitt.
Ein
weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft somit
eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Herstellung eines
Glasprofils, wie vorstehend ausgeführt. Ein weiterer Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer
solchen Vorrichtung zur Herstellung von Glasrohren nach üblichen
Glasrohr-Ziehverfahren, insbesondere nach einem Danner-Verfahren oder
Vello-Verfahren.
Figurenübersicht
Nachfolgend
wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile
und zu lösende
Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:
1 eine Glasrohrproduktionsanlage
nach dem bekannten Danner-Verfahren mit Verdampfung von Borsäure in dem
Ziehkanal aus offenen Trögen gemäß dem Stand
der Technik;
2a einen offenen Trog der
Anlage gemäß der 1 vor dem Verdampfen der
Borsäure;
2b einen Trog der Anlage
gemäß der 1 nach dem Verdampfen von
Borsäure;
3 die Auslegung einer Druckdüse zur Verwendung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
4 einen Ausschnitt der Heizmuffel
einer Glasrohrproduktionsanlage in einem Längsschnitt;
5 in einer Querschnittsansicht
die Anordnung der Druckdüse
gemäß der 3 im Wandbereich der Heizmuffel
eine erfindungsgemäßen Glasrohrproduktionsanlage;
und
6 schematisch den Aufbau
einer Pumpeinheit zum Zuführen
eines substanzhaltigen Lösung
zu der Druckdüse
gemäß der 3.
In
den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder
im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Grundsätzlich hat
eine erfindungsgemäße Glasrohrproduktionsanlage,
die nachfolgend als Beispiel einer Anlage zur Herstellung von Glasprofilen im
Sinne der vorliegenden Erfindung beschrieben werden soll, einen
Aufbau, wie vorstehend anhand der 1 beschrieben.
Anstelle der in einer Nebenkammer angeordneten offenen Tröge ist bzw.
sind jedoch erfindungsgemäß eine oder
mehrere Sprühdüsen 23 an
der Wand der Heizmuffel 2 vorgesehen, wie in der 4 gezeigt. Gemäß der 4 ist eine Sprühdüse 23,
in Glasrohrabziehrichtung x betrachtet, nahe dem vorderen Ende der
Heizmuffel 2 und oberhalb des vorderen unteren Gasflammenheizers 5 angeordnet.
Wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird, kann der Muffelbereich
grundsätzlich
auch elektrisch beheizt werden. Durch die Sprühdüse 23 wird ein substanzhaltiger
Dampf oder ein substanzhaltiges Aerosol in den Innenraum der Heizmuffel 2 eingesprüht. Dies
kann bei hohem Druck erfolgen, so dass die substanzhaltige Lösung insbesondere
auch aus feinst verteilten (dispergierten) flüssigen Teilchen bestehen kann,
die in dem im Innenraum vorhandenen Gas mitschweben. Ein solcher
Dampf bzw. Aerosol lagert sich auf der Außenoberfläche des noch heißen Glasrohrstrangs
ab, insbesondere bei einer Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur
TG, und reagiert unter Zersetzung und Abgabe
der Substanz an die Glasoberfläche.
Auf diese Weise wird einer Verarmung der Oberfläche des Glasrohrs an der Substanz
oder einem Bestandteil der Substanz entgegen gewirkt. Zur entsprechenden
Verteilung kann die Sprühdüse 23 eine
oder mehrere Düsenöffnungen
aufweisen, deren Öffnungsweite
der Fachmann auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung mit wenigen
Versuchsreihen in einfacher Weise ableiten kann.
Gemäß der 3 umfasst die insgesamt 20 bezeichnete
Druckdüse
einen Düsenkörper 21,
an dessen vorderem Ende die vorgenannte Sprühdüse 23 vorgesehen ist
und an dessen hinterem Ende ein Einlass 22 vorgesehen ist,
der mit der Sprühdüse 23 kommuniziert
und mit der zu versprühenden
substanzhaltigen Lösung
versorgt wird, wie nachfolgend anhand der 6 beschrieben. Um eine Verpuffung der
substanzhaltigen Lösung
in dem heißen
Düsenkörper 21 und
eine Überhitzung
oder gar ein Schmelzen des Düsenkörpers 21 zu
verhindern, wird der Düsenkörper 21,
gegebenenfalls zusätzlich
die Sprühdüse 23,
oberflächlich
gekühlt.
Zu diesem Zweck umgibt den Düsenkörper 21 ein
Kühlmantel 24 mit
einem Verzweigungsstück 25 am
hinteren Ende des Düsenkörpers 21.
In dem Verzweigungsstück 25 ist ein
Kühlmitteleinlass 26 und
ein Kühlmittelauslass 27 vorgesehen,
die mit einem Kühlmittelkreislauf
verbunden sind. Der Kühlmantel 24 und
das Verzweigungsstück 25 werden
von dem Kühlmittel
durchströmt
und so der Düsenkörper 21 und
die Sprühdüse 23 gekühlt.
Gemäß der 5 durchragt die so ausgebildete
Druckdüse
eine Ausnehmung 18 der Wand 17 der Heizmuffel.
Gemäß der 5 steht die Druckdüse senkrecht
zur Wand 17 und schließt
die Sprühdüse 23 bündig mit
der Innenseite der Wand 17 ab. Der substanzhaltige Dampf
bzw. das Aerosol werden somit von der in der Wand 17 ausgebildeten
Ausnehmung 18 senkrecht in den Innenraum der Heizmuffel eingesprüht.
Zur
Versorgung der Druckdüse
ist diese mit einem Reservoir für
die substanzhaltige Lösung
verbunden. Dies wird nachfolgend beispielhaft anhand der 6 beschrieben. Gemäß der 6 verbindet ein Rohr 32 das
nicht dargestellte Reservoir mit dem Medium-Einlass der Druckdüse. Eine
von einem Elektromotor 31 getriebene Druckpumpe 30 saugt die
substanzhaltige Lösung
an und führt
diese dem Medium-Einlass der Druckdüse zu. Die Pumpeinheit umfasst
dabei einen Filter 33, der in einem Schauglas 34 mit
einer Entlüftung 35 angeordnet
ist. Auf diese Weise können
Verunreinigungen, welche die Zuführung
der substanzhaltigen Lösung
beeinträchtigen,
ohne weiteres erkannt werden. Der Druck, mit dem die substanzhaltige
Lösung
der Druckdüse
zugeführt
wird, kann weiter mit Hilfe eines Manometers 36 eingestellt
werden.
Zur
Steuerung einer erfindungsgemäßen Glasrohrproduktionsanlage
ist eine Steuereinheit vorgesehen, die wichtige, die physikalischen
oder chemischen Eigenschaften des Dampfes oder Aerosols beeinflussende
Parameter ändern
kann. Das entsprechende Steuerprogramm kann auf Erfahrungswerten
basieren oder kann in der Art einer Regelung auf dem Ergebnis einer
Prüfung
des bereits erkalteten Glasrohrstrangs auf wichtige Eigenschaften,
insbesondere optische Qualität
und Güte
sowie Maßhaltigkeit,
basieren. Insbesondere kann auf diese Weise die Konzentration der
substanzhaltigen Lösung
geeignet eingestellt werden oder die Rate und/oder der Druck, mit
der bzw. dem die substanzhaltige Lösung der Druckdüse zugeführt wird.
Weitere veränderbare
Größen sind
insbesondere: Position, Orientierung, Öffnungsweite, Geometrie und
Auslegung der Druckdüse,
Anzahl der zugeschalteten Druckdüsen
in der Heißzone.
Ausführungsbeispiele
Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird bei der Herstellung von Glasrohren mit einem Anteil von mehr
als 5 % B2O3 in
der Glaszusammensetzung bei einem Danner-Verfahren eingesetzt. Zu
diesem Zweck wird eine Boratverbindung in den Innenraum der Heizmuffel
(vgl. 1 und 4) in Form eines borathaltigen
Dampfes oder Aerosols eingebracht. Die Konzentration der Borlösung wurde
auf 25 g/l eingestellt und mittels der Pumpeinheit gemäß der 6 einer Druckdüse gemäß der 3 zugeführt, die gemäß den 4 und 5 angeordnet war. Die Pumpeinheit führte die
Borlösung
mit einer Rate von etwa 1 l/h zu. Gemessen wurde die Maßhaltigkeit
des hergestellten Glasrohrs. Zu diesem Zweck wurde ein Profil des
Außendurchmessers
und Innendurchmessers sowie der Wandstärke des Glasrohrs in Axialrichtung ermittelt.
Ferner wurde die Standardabweichung bestimmt. Diese betrug bei den
Prozessbedingungen 0,022.
Bei
ansonsten identischen Prozessbedingungen wurde ein Glasrohr derselben
Zusammensetzung gemäß dem Danner-Verfahren
mittels einer herkömmlichen
Anlage, wie in der 1 gezeigt,
hergestellt. Das so hergestellte Glasrohr wurde identisch vermessen
und die Standardabweichung ermittelt. Diese betrug 0,064.
Es
konnte somit eine erhebliche Verbesserung der Standardabweichung
beobachtet werden. Ferner konnte eine Verbesserung der Maßhaltigkeit des
Glasrohrs um etwa 2 % festgestellt werden.
Weitere
Versuchsreihen haben ergeben, dass sich die Konzentration der Borlösung zwischen etwa
1 g/l und 90 g/l bewegen kann. Eine noch höhere Maßhaltigkeit konnte festgestellt
werden, wenn sich die Konzentration der Borlösung zwischen etwa 5 g/l und
40 g/l bewegte. Als zweckmäßig wird
eine Konzentration von etwa 25 g/l erachtet. Die Druckpumpe zum
Zuführen
der Lösung
zur Druckdüse muss
für geringe
Mengen und hohe Drücke
ausgelegt sein, idealerweise für
Förderraten
zwischen etwa 0,2 l/h bis etwa 20 l/h, bevorzugter zwischen etwa
0,2 l/h bis etwa 4 l/h, und für
Drücke
bis zu etwa 20 bar. Weitere Versuchsreihen haben ergeben, dass etwa 15
g/h bis etwa 150 g/h Borverbindung verbraucht werden und diese vollständig durch
die Glasoberfläche
absorbiert wird. Es konnte nicht nur eine Verbesserung der Maßhaltigkeit
sondern auch eine Verbesserung der optischen Qualität und Homogenität des Glasrohrs
festgestellt werden.
Wie
dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres
ersichtlich sein wird, kann die Erfindung bei beliebigen Glasrohr-Ziehverfahren
Anwendung finden, insbesondere auch bei Vello-Verfahren und Down-Draw-Verfahren. Ferner
wird dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein, dass gemäß dem allgemeinen
Erfindungsgedanken auch der Verarmung an anderen Ionen bzw. Atomen
auf der Glasoberfläche
von Glasrohren entgegen gewirkt werden kann, insbesondere von Natrium-Ionen.
Wenngleich die Erfindung vorstehend anhand des Beispiels der Herstellung
eines Glasrohrs beschrieben wurde, bei der das Glasrohr durch Ziehen
einer Glasschmelze zu einem Schlauch aus erweichtem Glas und Heißformgebung
zu dem Glasrohr hergestellt wird, kann die Erfindung in entsprechender
Weise auch bei der Herstellung von massiven, d.h. nicht hohlen,
Glasprofilen belieben Querschnitts angewendet werden. Selbstverständlich kann
die Erfindung in entsprechender Weise auch bei der Herstellung von
Flachglas Anwendung finden, wenn der substanzhaltige Dampf oder
das substanzhaltige Aerosol oberhalb des Zinnbads und der noch heißen Oberfläche der
Glasscheibe in die darüber befindliche
Atmosphäre,
insbesondere Schutzgasatmosphäre,
eingebracht wird.
Erfindungsgemäß lassen
sich die physikalischen und chemischen Parameter des Dampfes oder Aerosols
präzise
und wiederholbar vorgeben. Auch eine Steuerung oder Folgeregelung
der Prozessparameter ist möglich.
Erfindungsgemäß kann der
Verbrauch gefährlicher
oder gar toxischer Substanzen bei der Glasprofilproduktion minimiert
werden und brauchen auch keine gefährlichen Abfallstoffe mehr als
Sondermüll
entsorgt werden. Überraschenderweise
konnte eine erhebliche Verbesserung der Maßhaltigkeit der hergestellten
Glasprofile beobachtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit insbesondere
auch für
die Herstellung von Präzisions-Glasprofilen
geeignet.