DE102016112258B4

DE102016112258B4 - Method and device for the automated production of glass assemblies

Info

Publication number: DE102016112258B4
Application number: DE102016112258.0A
Authority: DE
Inventors: Jens Voigtländer; Nadine Fiedler; Monika Leidert; Heike Dux; Roland Zilly; Carsten Enderwitz
Original assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2036-07-06
Also published as: DE102016112258A1

Abstract

Verfahren zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen, welche jeweils ein Außenrohr und ein innerhalb des Außenrohrs verlaufendes Innenrohr aufweisen, wobei das Innenrohr und das Außenrohr koaxial angeordnet sind, und wobei ein Ende des Innenrohrs mit einer Rohrwandung des Außenrohrs stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschmolzen, ist, umfassend die Schritte:- Erzeugen eines Glaskörpers umfassend ein äußeres Rohr und zwei innerhalb des äußeren Rohrs angeordnete, koaxial zu einer Rotationsachse des äußeren Rohrs hintereinander angeordnete Innenrohre, wobei die Innenrohre an ihrem dem jeweils anderen Innenrohr zugewandten Ende stoffschlüssig mit dem äußeren Rohr verbunden, insbesondere mit diesem verschmolzen werden; und- Teilen des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen, wobei das Verfahren mittels einer automatischen Steuerung durchgeführt wird.A method for the automated production of glass assemblies, each having an outer tube and an inner tube extending inside the inner tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube with a tube wall of the outer tube materially connected, in particular fused, comprising the steps: producing a glass body comprising an outer tube and two inner tubes arranged inside the outer tube, arranged coaxially to a rotation axis of the outer tube, wherein the inner tubes are materially connected to the outer tube at their end facing the respective other inner tube, in particular with to be merged with it; and dividing the glass body into two separate glass assemblies, the method being performed by means of automatic control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen, welche jeweils ein Außenrohr und ein innerhalb des Außenrohrs verlaufendes Innenrohr aufweisen, wobei das Innenrohr und das Außenrohr koaxial angeordnet sind, und wobei ein Ende des Innenrohrs mit einer Rohrwandung des Außenrohrs stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschmolzen, ist.The invention relates to a method and a device for the automated production of glass assemblies, each having an outer tube and an inner tube extending inside the inner tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube materially connected to a pipe wall of the outer tube , especially fused, is.

Ein potentiometrischer pH-Sensor zum Erfassen des pH-Werts einer Messflüssigkeit mittels einer pH-sensitiven Glaselektrode umfasst gewöhnlich eine Glasbaugruppe mit zwei koaxial zueinander angeordneten Glasrohren, wobei das äußere Glasrohr an einem Ende mit dem inneren Glasrohr verbunden ist, so dass das äußere Glasrohr an diesem Ende verschlossen ist. Bei einem pH-Sensor mit Glaselektrode ist das innere Glasrohr an diesem Ende mit einer pH-sensitiven Glasmembran verschlossen. Der die Verbindungsstelle des inneren Glasrohrs mit dem äußeren Glasrohr und die Glasmembran umfassende Endabschnitt des Sensors ist dazu vorgesehen, mit der Messflüssigkeit, beispielsweise durch Eintauchen, in Kontakt gebracht zu werden. Dieser Endabschnitt der Glasbaugruppe umfasst mindestens ein Diaphragma, über welches eine elektrochemische Verbindung zwischen einer in der zwischen dem äußeren Glasrohr und dem inneren Glasrohr gebildeten Kammer angeordneten Bezugselektrode und einem den Sensor umgebenden Medium gewährleistet ist.A potentiometric pH sensor for detecting the pH of a measuring liquid by means of a pH-sensitive glass electrode usually comprises a glass assembly with two coaxially arranged glass tubes, wherein the outer glass tube is connected at one end to the inner glass tube, so that the outer glass tube to this end is closed. In the case of a pH sensor with a glass electrode, the inner glass tube is closed at this end with a pH-sensitive glass membrane. The end portion of the sensor comprising the juncture of the inner glass tube with the outer glass tube and the glass membrane is intended to be brought into contact with the measuring fluid, for example by immersion. This end portion of the glass assembly comprises at least one diaphragm, via which an electrochemical connection between a reference electrode arranged in the chamber formed between the outer glass tube and the inner glass tube and a medium surrounding the sensor is ensured.

Die herkömmliche Herstellung solcher Glasbaugruppen erfordert viel handwerkliche Arbeit eines erfahrenen Glasbläsers und ist sehr aufwändig.The conventional production of such glass assemblies requires much manual work of an experienced glassblower and is very expensive.

In EP 1 692 080 B1 ist ein Verfahren zum automatisierten Herstellen einer Glasbaugruppe für potentiometrische pH-Sensoren beschrieben. Das Verfahren umfasst das Beschicken einer ersten Spindel einer Glasdrehmaschine mit einem äußeren Glasrohr und einem inneren Glasrohr, wobei das äußere Glasrohr und das innere Glasrohr koaxial zueinander und zu einer Rotationsachse der ersten Spindel der Glasdrehmaschine angeordnet sind, das innere Glasrohr und das äußere Glasrohr jeweils ein medienseitiges Ende aufweisen, und die beiden medienseitigen Enden in einer definierten axialen Position zueinander positioniert werden; das Beschicken einer zweiten Spindel mit einem Hilfsglasrohr, wobei die Rotationsachse der zweiten Spindel koaxial zu der Rotationsachse der ersten Spindel, angeordnet ist; das Annähern des Hilfsglasrohrs an das äußere Glasrohr; das Verschmelzen des äußeren Glasrohrs mit dem Hilfsglasrohr; das Erzeugen einer Verbindung zwischen dem äußeren Glasrohr bzw. dem Hilfsglasrohr und dem inneren Glasrohr; das Abziehen eines Hilfsglasrohrrests; das Erzeugen einer medienseitigen Öffnung des inneren Glasrohrs; und das Formen eines medienseitigen Rands der Öffnung.In EP 1 692 080 B1 A method for automated production of a glass assembly for potentiometric pH sensors is described. The method comprises loading a first spindle of a glass lathe with an outer glass tube and an inner glass tube, wherein the outer glass tube and the inner glass tube are disposed coaxially with each other and a rotation axis of the first spindle of the glass lathe, the inner glass tube and the outer glass tube, respectively have media-side end, and the two media-side ends are positioned in a defined axial position to each other; loading a second spindle with an auxiliary glass tube, wherein the axis of rotation of the second spindle is arranged coaxially with the axis of rotation of the first spindle; the approach of the auxiliary glass tube to the outer glass tube; fusing the outer glass tube to the auxiliary glass tube; creating a connection between the outer glass tube or the auxiliary glass tube and the inner glass tube; the removal of an auxiliary glass tube residue; creating a media-side opening of the inner glass tube; and forming a medial side edge of the opening.

Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, ein noch effizienteres Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Herstellen von gattungsgemäßen Glasbaugruppen zur Verfügung zu stellen, welches einen höheren Durchsatz, vorteilhafterweise bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität der erzeugten Glasbaugruppen, ermöglicht.It is now the object of the invention to provide an even more efficient method and apparatus for the automatic production of generic glass assemblies, which enables a higher throughput, advantageously with constant or improved quality of the glass assemblies produced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 17.Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the method specified in claim 1 and a device according to claim 17. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen, welche jeweils ein Außenrohr und ein innerhalb des Außenrohrs verlaufendes Innenrohr aufweisen, wobei das Innenrohr und das Außenrohr koaxial angeordnet sind, und wobei ein Ende des Innenrohrs mit einer Rohrwandung des Außenrohrs stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschmolzen, ist, umfasst die Schritte:

- Erzeugen eines Glaskörpers umfassend ein äußeres Rohr und zwei innerhalb des äußeren Rohrs angeordnete, koaxial zu einer Rotationsachse des äußeren Rohrs hintereinander angeordnete Innenrohre, wobei die Innenrohre an ihrem dem jeweils anderen Innenrohr zugewandten Ende stoffschlüssig mit dem äußeren Rohr verbunden, insbesondere mit diesem verschmolzen werden; und
- Teilen des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen, wobei das Verfahren mittels einer automatischen Steuerung durchgeführt wird.

The inventive method for the automated production of glass assemblies, each having an outer tube and an inner tube extending inside the inner tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube with a tube wall of the outer tube materially connected, in particular fused, is , includes the steps:

- Producing a glass body comprising an outer tube and two disposed within the outer tube coaxially to a rotational axis of the outer tube arranged one behind the other inner tubes, wherein the inner tubes at its respective inner tube facing the end of materially connected to the outer tube, in particular merged with this ; and
- Dividing the glass body into two separate glass assemblies, the method is carried out by means of an automatic control.

Indem ein Glaskörper erzeugt wird, aus dem durch Teilen zwei Glasbaugruppen gebildet werden, die jeweils weiter zu einem potentiometrischen Sensor verarbeitet werden können, weist das erfindungsgemäße Herstellverfahren einen signifikant höheren Durchsatz auf als das aus EP 1 692 080 B1 bekannte automatische Herstellverfahren.By producing a glass body, from which two glass assemblies are formed by dividing, which can each be further processed into a potentiometric sensor, the production method according to the invention has a significantly higher throughput than that EP 1 692 080 B1 known automatic manufacturing process.

In einer Ausgestaltung wird das Teilen des Glaskörpers mittels einer Wärmequelle , beispielsweise mittels einer Trennflamme oder mittels Laserstrahlung, durchgeführt, welche zwischen den mit dem äußeren Rohr verbundenen Enden der Innenrohre angeordneten Stelle auf das Außenrohr einwirkt. Eine Trennflamme kann mittels eines Sauerstoff-Gasbrenners erzeugt werden. Während des Teilens des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen kann gleichzeitig ein Gas, insbesondere Luft, in die Innenrohre eingeblasen werden. Die Luft wird dabei derart in die Innenrohre eingeblasen, dass sie in jedem Innenrohr jeweils von seinem nicht mit dem äußeren Rohr verbundenen Ende zu dem mit dem äußeren Rohr verbundenen Ende hin strömt. Indem während des Teilens des Glaskörpers mittels der Wärmequelle Luft in die Innenrohre einströmt, wird gewährleistet, dass sich die beiden durch das Teilen des Glaskörpers neu bildende Enden der beiden beim Teilen entstehenden Glasbaugruppen nicht verschließen, sondern geöffnet bleiben. Auf diese Weise entfallen die bei dem Verfahren gemäß EP 1 692 080 B1 erforderlichen Schritte des Erzeugens einer medienseitigen Öffnung des inneren Glasrohrs und des Formens eines medienseitigen Rands der Öffnung. Auf diese Weise wird der Durchsatz des Verfahrens gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens weiter verbessert. In one embodiment, the parts of the glass body by means of a heat source, for example by means of a separation flame or by means of laser radiation, carried out, which acts between the outer tube connected to the ends of the inner tube disposed on the outer tube. A separation flame can be generated by means of an oxygen gas burner. During the dividing of the glass body into two separate glass assemblies, a gas, in particular air, can be blown into the inner tubes at the same time. The air is blown into the inner tubes so that they in each inner tube each of his not connected to the outer tube end flows toward the end connected to the outer tube. By flowing air into the inner tubes during the dividing of the glass body by means of the heat source, it is ensured that the two ends of the two glass subassemblies which are formed when parts are divided do not close, but remain open. In this way, omitted in the method according to EP 1 692 080 B1 required steps of creating a medial-side opening of the inner glass tube and forming a medial-side edge of the opening. In this way, the throughput of the method over the method known from the prior art is further improved.

Ein Blasdruck, mit dem das Gas in die Innenrohre eingeblasen wird, kann nach einer vorgegebenen Blasdruckfunktion als Funktion der Zeit mittels der Steuerung gesteuert werden. In einem Betriebsprogramm der Steuerung, das der automatisierten Durchführung des hier und im folgenden beschriebenen Verfahrens dient, können beispielsweise während bestimmter Phasen der Bearbeitung des Glaskörpers, beispielsweise während bestimmter Bearbeitungsschritte, bestimmte Blasdruck-Werte und zugehörige Zeitspannen, während derer die vorgegeben Blasdruckwerte von der Steuerung eingestellt werden, vorgegeben sein.A blowing pressure, with which the gas is injected into the inner tubes, can be controlled by a predetermined blowing pressure function as a function of time by means of the controller. In an operating program of the controller, which is used for the automated implementation of the method described here and below, for example, during certain stages of processing the glass body, for example during certain processing steps, certain blowing pressure values and associated periods, during which the predetermined blowing pressure values from the controller be set, be predetermined.

In einer Ausgestaltung weisen die Innenrohre und das äußere Rohr jeweils eine (gedachte) Rotationsachse auf und das Erzeugen des Glaskörpers umfasst folgende Verfahrensschritte:

- Fixieren jedes der Innenrohre in dem äußeren Rohr mittels einer Zentrierhilfe in der Weise, dass die Rotationsachsen der Innenrohre und die Rotationsachsen des äußeren Rohrs zusammenfallen, und
- Einspannen der Enden des äußeren Rohrs in einander gegenüberliegende Werkstückaufnahmen von zwei koaxial um eine gemeinsame Drehachse rotierbaren Spindeln einer Drehmaschine, so dass die Rotationsachse des äußeren Rohrs, die Rotationsachsen der Innenrohre und die Drehachse der Spindeln zusammenfallen.

In one embodiment, the inner tubes and the outer tube each have an (imaginary) rotation axis and the production of the glass body comprises the following method steps:

- Fixing each of the inner tubes in the outer tube by means of a centering aid in such a way that the axes of rotation of the inner tubes and the axes of rotation of the outer tube coincide, and
- Clamping the ends of the outer tube in opposing workpiece holders of two coaxial about a common axis of rotation rotatable spindles of a lathe, so that the axis of rotation of the outer tube, the axes of rotation of the inner tubes and the axis of rotation of the spindles coincide.

Die Zentrierhilfe kann eine sich mindestens durch eine Stirnseite der Zentrierhilfe öffnende Aufnahme aufweisen, in der das Innenrohr fixiert wird, wobei mindestens ein die Stirnseite umfassender Abschnitt der Zentrierhilfe in das äußere Rohr eingeführt wird, und wobei der in das äußere Rohr eingeführte Abschnitt einen umlaufenden, gegen die Innenwandung des äußeren Rohrs anliegenden Zentrierring aufweist.The centering aid can have a receptacle which opens at least through an end face of the centering aid, in which the inner tube is fixed, wherein at least one section of the centering aid encompassing the end face is inserted into the outer tube, and wherein the section introduced into the outer tube has a circumferential, Having against the inner wall of the outer tube adjacent centering ring.

Die automatische Steuerung kann einen oder mehrere Antriebe der Spindeln derart steuern, dass die Spindeln in gleichsinnige Rotation mit derselben Drehzahl versetzt werden.The automatic control can control one or more drives of the spindles so that the spindles are set in the same direction rotation with the same speed.

Zum Teilen des Glaskörpers können ein oder mehrere Gas-Brenner verwendet werden, welche auf einem relativ, insbesondere senkrecht, zur Drehachse der Spindeln beweglichen Werkzeugschlitten fixiert sind. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Laser zum Teilen des Glaskörpers verwendet werden.For dividing the glass body, one or more gas burners can be used which are fixed on a tool slide which is movable relative to the axis of rotation of the spindles, in particular perpendicularly. Alternatively or additionally, one or more lasers may be used to divide the glass body.

Die Innenrohre können jeweils an ihren einander zugewandt angeordneten Enden eine teller-, flansch- oder scheibenförmige radiale Aufweitung aufweisen, wobei das Erzeugen des Glaskörpers weiter umfasst:

- stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere Verschmelzen, der radialen Aufweitung der Innenrohre mit der Rohrwandung des äußeren Rohrs.

The inner tubes may each have at their ends arranged facing each other a plate, flange or disc-shaped radial expansion, wherein the generation of the glass body further comprises:

- cohesive bonding, in particular fusing, the radial expansion of the inner tubes with the tube wall of the outer tube.

Zum stoffschlüssigen Verbinden der radialen Aufweitung der Innenrohre mit der Rohrwandung des äußeren Rohrs kann ein Gas-Brenner oder ein Laser verwendet werden, welcher auf einem relativ, insbesondere senkrecht, zur Drehachse der Spindeln beweglichen Werkzeugschlitten fixiert ist. Es ist möglich, ein und denselben Gasbrenner bzw. Laser zur Teilung des Glaskörpers und zum Verbinden der radialen Aufweitungen mit der Rohrwandung des äußeren Rohrs zu verwenden. Auch wenn für beide Verfahrensschritte verschiedene Gasbrenner oder Laser verwendet werden, können diese auf ein und demselben Werkzeugschlitten angeordnet sein.For cohesively connecting the radial expansion of the inner tubes with the tube wall of the outer tube, a gas burner or a laser can be used, which is fixed on a relative, in particular perpendicular, to the axis of rotation of the spindles movable tool carriage. It is possible to use one and the same gas burner or laser for dividing the glass body and for connecting the radial expansions with the tube wall of the outer tube. Even if different gas burners or lasers are used for both process steps, they can be arranged on one and the same tool slide.

Während des Verbindens der Innenrohre mit der Rohrwandung des äußeren Rohrs kann das äußere Rohr in einem Abschnitt, der die beiden die radiale Aufweitung aufweisenden Enden der Innenrohre umgibt, erwärmt werden, wobei das äußere Rohr dabei in die Länge gezogen werden kann, so dass sich der Durchmesser in dem erwärmten Abschnitt so weit verringert, dass die Wandung des äußeren Rohrs mit den aufgeweiteten Enden der Innenrohre in Verbindung kommt und verschmolzen wird. Zur Kontrolle des Innendurchmessers der Innenrohre ist es möglich, während dieses Prozesses Gas, insbesondere Luft, durch die Innenrohre strömen zu lassen.During the joining of the inner tubes to the tube wall of the outer tube, the outer tube may be heated in a portion surrounding the two radially widening ends of the inner tubes, wherein the outer tube may be elongated so that the Reduced diameter in the heated section so far that the wall of the outer tube with the flared ends of the inner tubes comes into connection and is fused. To control the inner diameter of the inner tubes, it is possible during this process gas, in particular air, to flow through the inner tubes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird während des Verbindens der radialen Aufweitung der Innenrohre mit der Rohrwandung des äußeren Rohrs jeweils eine Dimension der Aufweitung und/oder des äußeren Glasrohrs im Bereich der Aufweitung mittels einer Kamera auf Erreichen eines voreingestellten Grenzwertes überwacht. Vorteilhaft wird mittels der Kamera der Außendurchmesser des äußeren Rohrs auf Erreichen eines voreingestellten Grenzdurchmessers überwacht. Auf diese Weise ergibt sich eine geringe Varianz der Außendurchmesser von in Serie mittels des Verfahrens hergestellten Glasbaugruppen im Bereich der Verbindungsstelle. Infolgedessen ist auch die Varianz der Öffnungsdurchmesser der nach dem Teilen des Glaskörpers erhaltenen Glasbaugruppen am der Verbindungsstelle des Innenrohrs mit dem Außenrohr nächstliegenden Ende der Glasbaugruppen gering. An diese Öffnung wird, wie einleitend beschrieben, zur Herstellung eines pH-Sensors eine Glasmembran angeblasen. Die Wandstärke der an diese Öffnung angeblasenen Glasmembran hängt auch vom jeweiligen Öffnungsdurchmesser ab. Bei zu großer Varianz der Öffnungsdurchmesser bei in Serie automatisiert hergestellten Glasbaugruppen muss daher entweder eine entsprechende Varianz der Membranstärke der Glasmembran in Kauf genommen werden, oder es müssen im Vorfeld vor dem Anblasen der Glasmembran eine Vielzahl von Glasbaugruppen als Ausschuss aussortiert werden, die einer vorgegebenen Toleranz für den Öffnungsdurchmesser nicht genügen. Mit der hier beschriebenen Ausgestaltung des Verfahrens wird es möglich, diesen Ausschuss bzw. die Streuung der Öffnungsdurchmesser und damit der Glasmembran-Wandstärken erheblich zu reduzieren.In a preferred embodiment, during the joining of the radial widening of the inner tubes to the tube wall of the outer tube, one dimension of the widening and / or the outer glass tube is monitored in the region of widening by means of a camera to reach a preset limit value. Advantageously, the outer diameter of the outer tube is monitored by the camera to reach a preset limit diameter. In this way results in a small variance of the outer diameter of glass assemblies produced in series by the method in the region of the joint. As a result, the variance of the opening diameters of the glass assemblies obtained after dividing the glass body at the junction of the inner tube with the outer tube nearest the end of the glass assemblies is low. As described in the introduction, a glass membrane is blown onto this opening to produce a pH sensor. The wall thickness of the glass membrane blown onto this opening also depends on the respective opening diameter. If the variance of the opening diameter of glass assemblies produced in series is too great, either a corresponding variance of the membrane thickness of the glass membrane must be accepted, or a large number of glass assemblies must be sorted out beforehand, which has a predetermined tolerance, before the glass membrane is blown not sufficient for the opening diameter. With the embodiment of the method described here, it is possible to considerably reduce this scrap or the scattering of the opening diameter and thus of the glass membrane wall thicknesses.

Die Kamera oder eine mit der Kamera verbundene elektronische Bildverarbeitungseinheit kann mit der Steuerung kommunizieren und dieser digitale Bilddaten übermitteln, wobei die Steuerung ein Bildverarbeitungsprogramm umfassen kann, mittels dessen sie die Bilddaten auf das Erreichen des Grenzdurchmessers auswertet.The camera or an electronic image processing unit connected to the camera can communicate with the controller and transmit digital image data to it, wherein the controller may include an image processing program by means of which it evaluates the image data to reach the limit diameter.

Die Steuerung kann bei Erreichen des Grenzdurchmessers den Schritt des Verbindens beenden.The controller may terminate the joining step upon reaching the limit diameter.

Nach dem Verbinden der Innenrohre mit dem äußeren Rohr und vor dem Teilen des Glaskörpers ist also ein erstes Innenrohr der beiden Innenrohre an einer ersten Verbindungsstelle mit dem äußeren Rohr verbunden und ein zweites, nämlich das andere, Innenrohr an einer von der ersten Verbindungsstelle axial bezüglich der Rotationsachse des äußeren Rohrs beabstandeten zweiten Verbindungsstelle mit dem äußeren Rohr verbunden. In einer Weiterbildung des Verfahrens kann sowohl an einer ersten Position in der Wandung des äußeren Rohrs, welche zwischen der ersten Verbindungsstelle und dem auf der von der zweiten Verbindungsstelle abgewandten Seite der ersten Verbindungsstelle befindlichen ersten Ende des äußeren Rohrs angeordnet ist, als auch an einer zweiten Position in der Wandung des äußeren Rohrs, welche zwischen der zweiten Verbindungsstelle und dem auf der von der ersten Verbindungsstelle abgewandten Seite der zweiten Verbindungsstelle befindlichen zweiten Ende des äußeren Rohrs angeordnet ist, jeweils mindestens eine durch die Rohrwandung des äußeren Rohrs verlaufende, durchgehende Öffnung erzeugt werden. Diese Öffnung kann dazu dienen, ein oder mehrere Diaphragmen in den Glaskörper einzubringen.After connecting the inner tubes to the outer tube and before dividing the glass body so a first inner tube of the two inner tubes is connected at a first connection point with the outer tube and a second, namely the other, inner tube at one of the first connection point axially with respect to the Rotation axis of the outer tube spaced second connection point connected to the outer tube. In one development of the method, both at a first position in the wall of the outer tube, which is arranged between the first connection point and located on the side facing away from the second connection side of the first connection point first end of the outer tube, as well as on a second Position in the wall of the outer tube, which is arranged between the second connection point and located on the side facing away from the first connection point of the second connection point second end of the outer tube, in each case at least one through the tube wall of the outer tube extending through opening are generated , This opening can serve to introduce one or more diaphragms into the vitreous body.

Das Erzeugen der durgehenden Öffnung kann umfassen:

-lokales Erhitzen, insbesondere Schmelzen, der Rohrwandung des äußeren Rohrs mittels einer ersten Wärmequelle, insbesondere einer Flamme eines Gasbrenners oder Laserstrahlung, und
- Erzeugen eines Überdrucks in einem zwischen dem jeweiligen Innenrohr und dem äußeren Rohr eingeschlossenen Raum.

Generating the continuous opening may include:

local heating, in particular melting, of the tube wall of the outer tube by means of a first heat source, in particular a flame of a gas burner or laser radiation, and
- Generating an overpressure in an enclosed between the respective inner tube and the outer tube space.

In jeder durchgehenden Öffnung kann ein poröser Diaphragmakörper positioniert und der Keramikkörper stoffschlüssig mit der Wandung des äußeren Rohres verbunden, insbesondere eingeschmolzen, werden.In each through-opening, a porous diaphragm body can be positioned and the ceramic body connected in a material fit with the wall of the outer tube, in particular melted, are.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen, welche jeweils ein Außenrohr und ein innerhalb des Außenrohrs verlaufendes Innenrohr aufweisen, wobei das Innenrohr und das Außenrohr koaxial angeordnet sind, und wobei ein Ende des Innenrohrs mit einer Rohrwandung des Außenrohrs stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschmolzen, ist, umfassend:

- eine Drehmaschine mit mindestens zwei um eine gemeinsame Drehachse rotierbaren Spindeln, welche jeweils eine Werkstückaufnahme aufweisen, wobei die Werkstückaufnahmen einander gegenüberliegend angeordnet sind,
- einen oder mehrere, auf einem relativ, insbesondere senkrecht, zur Drehachse der Spindeln beweglichen ersten Werkzeugschlitten fixierte Gasbrenner oder Laser; einen oder mehrere Antriebe zum Antrieb einer Rotationsbewegung der Spindeln und einer Bewegung des ersten Werkzeugschlittens; und
- eine Steuerung, welche dazu ausgestaltet ist, die Brenner oder Laser, einen oder mehreren Antriebe der Spindeln sowie des ersten Werkzeugschlittens zur Durchführung des Verfahrens nach einer der voranstehend beschriebenen Ausgestaltungen zu steuern.

The invention also relates to a device for the automated production of glass assemblies, each having an outer tube and an inner tube extending inside the inner tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube materially connected to a pipe wall of the outer tube, in particular is merged, comprising:

a lathe having at least two spindles rotatable about a common axis of rotation and each having a workpiece receptacle, the workpiece receptacles being arranged opposite one another,
- One or more, on a relative, in particular perpendicular, to the axis of rotation of the spindles movable first tool slide fixed gas burner or laser; one or more drives for driving a rotational movement of the spindles and a movement of the first tool carriage; and
a controller which is designed to control the burners or lasers, one or more drives of the spindles and of the first tool carriage for carrying out the method according to one of the above-described embodiments.

Die Vorrichtung kann vorteilhaft weiter einen zweiten parallel und/oder senkrecht zur Drehachse der Spindeln beweglichen zweiten Werkzeugschlitten umfassen, auf dem eine Kamera angeordnet ist, welche zur Kommunikation von digitalen Bilddaten an die Steuerung mit dieser verbunden ist.The device may advantageously further comprise a second parallel to and / or perpendicular to the axis of rotation of the spindles movable second tool carriage, on which a camera is arranged, which is connected for the communication of digital image data to the controller with this.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematisch dargestellte Glasbaugruppe für einen potentiometrischen pH-Sensor;
2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten;
3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Glaskörpers zur gleichzeitigen Herstellung von zwei Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten;
4 eine schematische Darstellung
1. a) der Erzeugung zweier Durchgangsöffnungen in einer Wandung eines äußeren Rohrs des in 3 dargestellten Glaskörpers;
2. b) des Teilens des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten.

In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:

1 a schematically illustrated glass assembly for a potentiometric pH sensor;
2 a schematic representation of an apparatus for automated production of glass assemblies such as in 1 shown;
3 a schematic representation of a portion of a glass body for the simultaneous production of two glass assemblies such as in 1 shown;
4 a schematic representation
1. a) the production of two through holes in a wall of an outer tube of in 3 represented vitreous body;
2. b) dividing the glass body into two separate glass assemblies like the one in 1 shown.

In 1 ist schematisch eine Glasbaugruppe 1 dargestellt, die weiter zur Herstellung eines potentiometrischen Sensors, insbesondere eines pH-Sensors bearbeitet werden kann. Die Glasbaugruppe 1 weist ein Innenrohr 6 und ein Außenrohr 3 auf, welche koaxial bezüglich ihrer gemeinsamen Rotationsachse Z angeordnet sind. In der Rohrwandung des Außenrohrs 103 ist ein Diaphragma 2 angeordnet, das durch Einschmelzen in der Rohrwandung stoffschlüssig mit der Rohrwandung des Außenrohrs 3 verbunden ist. Das Diaphragma 2 ist durch einen zylindrischen porösen Keramikkörper gebildet.In 1 is schematically a glass assembly 1 represented, which can be further processed to produce a potentiometric sensor, in particular a pH sensor. The glass assembly 1 has an inner tube 6 and an outer tube 3 which are arranged coaxially with respect to their common axis of rotation Z. In the pipe wall of the outer pipe 103 is a diaphragm 2 arranged, which by fusion in the pipe wall cohesively with the pipe wall of the outer tube 3 connected is. The diaphragm 2 is formed by a cylindrical porous ceramic body.

An einer Verbindungsstelle 7 sind das Innenrohr 6 und das Außenrohr 3 miteinander verschmolzen. Die Verbindungsstelle 7 verschließt ein Ende einer zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr 3 gebildeten Ringkammer 8. An seinem im Bereich der Verbindungsstelle 7 befindlichen Ende 9 ist das Innenrohr 6 offen.At a junction 7 are the inner tube 6 and the outer tube 3 merged together. The connection point 7 closes one end of one between the inner tube 6 and the outer tube 3 formed annular chamber 8th , At his in the area of the junction 7 located end 9 is the inner tube 6 open.

Die Herstellung eines pH-Sensors mit Glaselektrode aus der Glasbaugruppe 1 kann zum Beispiel in folgender Weise erfolgen: An das vordere, geöffnete Ende 9 der Glasbaugruppe 1 kann eine pHsensitive Glasmembran angeblasen werden, die das Innenrohr 6 vorderseitig verschließt. In das Innenrohr 6 wird dann eine Pufferlösung und eine Potentialableitung eingebracht. In die zwischen dem Innenrohr 6 und dem Außenrohr 3 gebildete Kammer 8 wird ein Bezugselektrolyt und eine Bezugselektrode eingebracht. Die Glasbaugruppe 1 kann dann rückseitig verschlossen werden, wobei die Bezugselektrode und die Potentialableitung zu einer Kontaktstelle, welche außerhalb der elektrolytgefüllten, innerhalb der Glasbaugruppe 1 gebildeten Kammern angeordnet ist, geführt werden. Die Kontaktstelle kann mit einer Messschaltung verbunden sein, welche in einem rückseitig fest mit der Glasbaugruppe verbundenen Elektronikgehäuse, das beispielsweise als Steckkopf ausgestaltet sein kann, angeordnet werden kann.The preparation of a pH sensor with glass electrode from the glass assembly 1 can be done for example in the following way: To the front, open end 9 the glass assembly 1 can be blown a pHsensitive glass membrane, which is the inner tube 6 closes on the front. In the inner tube 6 Then a buffer solution and a potential dissipation is introduced. In between the inner tube 6 and the outer tube 3 formed chamber 8th a reference electrolyte and a reference electrode is introduced. The glass assembly 1 can then be closed on the back, with the reference electrode and the potential lead to a contact point, which outside of the electrolyte-filled, within the glass assembly 1 formed chambers are arranged, are guided. The contact point can be connected to a measuring circuit which can be arranged in an electronics housing connected at the back firmly to the glass subassembly, which can be designed, for example, as a plug head.

Das Anblasen einer Glasmembran an das vordere, geöffnete Ende 9 des Innenrohrs 3 kann automatisiert erfolgen, wie beispielsweise in DE 101 16 075 C1 beschrieben. Die Dicke der so automatisch erzeugten Glasmembran hängt von dem Öffnungsdurchmesser d des geöffneten Endes 9 des Innenrohrs 3 ab. Für eine Serienfertigung von Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten mittels eines automatischen Verfahrens ist es daher wünschenswert, dass das Verfahren eine Herstellung der Glasbaugruppen mit einer möglichst geringen Varianz der Öffnungsdurchmesser d zur Verfügung stellt.Blowing a glass membrane to the front, open end 9 of the inner tube 3 can be automated, such as in DE 101 16 075 C1 described. The thickness of the glass membrane thus automatically depends on the opening diameter d of the opened end 9 of the inner tube 3 from. For mass production of glass assemblies like the one in 1 represented by an automatic method, it is therefore desirable that the method provides a production of the glass assemblies with the least possible variance of the opening diameter d available.

In 2 ist schematisch eine Vorrichtung 101 zur Herstellung von derartigen Glasbaugruppen dargestellt. Die Vorrichtung 101 umfasst eine Drehmaschine mit einander gegenüberliegenden, um eine gemeinsame Drehachse Z drehbaren Spindeln 113, 114. Ein äußeres Rohr 103 aus Glas ist an seinem ersten Ende in einer Werkstückaufnahme der ersten Spindel 113 und an seinem zweiten Ende in einer Werkstückaufnahme der zweiten Spindel 114 eingespannt. In der Werkstückaufnahme der ersten Spindel 113 ist ein erstes Innenrohr 106 aus Glas und in der Werkstückaufnahme der zweiten Spindel ist ein zweites Innenrohr 110 aus Glas gehalten, wobei das erste Innenrohr 106, das zweite Innenrohr 110 und das äußere Rohr 103 koaxial angeordnet sind. Dies wird sichergestellt durch zwei Zentrierhilfen 130, 131, welche einen zylindrischen Körper aus Edelstahl aufweisen. Die Zentrierhilfen 130, 131 weisen eine stirnseitige Aufnahme auf, in der ein Abschnitt des jeweiligen Innenrohrs 106, 110 angeordnet und fixiert ist. Im vorliegenden Beispiel fällt die Zylinderachse der Zentrierhilfen mit der Rotationsachse der Innenrohre 106, 110 und der Drehachse Z der Spindeln 113, 114 zusammen. Ein Endabschnitt der Innenrohre 106, 110 ragt jeweils aus der Aufnahme der Zentrierhilfe 130, 131 hinaus. In 2 is schematically a device 101 shown for the production of such glass assemblies. The device 101 comprises a lathe with opposite, about a common axis of rotation Z rotatable spindles 113 . 114 , An outer tube 103 made of glass is at its first end in a workpiece holder of the first spindle 113 and at its second end in a workpiece holder of the second spindle 114 clamped. In the workpiece holder of the first spindle 113 is a first inner tube 106 made of glass and in the workpiece holder of the second spindle is a second inner tube 110 made of glass, with the first inner tube 106 , the second inner tube 110 and the outer tube 103 are arranged coaxially. This is ensured by two centering aids 130 . 131 which have a cylindrical body made of stainless steel. The centering aids 130 . 131 have an end-side receptacle, in which a portion of the respective inner tube 106 . 110 is arranged and fixed. In the present example, the cylinder axis of the centering aids coincides with the axis of rotation of the inner tubes 106 . 110 and the rotation axis Z of the spindles 113 . 114 together. An end portion of the inner tubes 106 . 110 protrudes in each case from the inclusion of the centering aid 130 . 131 out.

Zwischen der Außenwandung der Zentrierhilfen 130 und 131 und der Innenwandung des äußeren Rohrs 103 ist jeweils ein Zentrierring 132, 133 angeordnet, der gegen die Innenwandung des äußeren Rohrs 103 und die Außenwandung der jeweiligen Zentrierhilfe 130, 131 anliegt. Die Innenrohre 106, 110 weisen an einander zugewandten Enden jeweils eine ring- bzw. scheibenförmige radiale Aufweitung 134, 135 auf.Between the outer wall of the centering aids 130 and 131 and the inner wall of the outer tube 103 is each a centering ring 132 . 133 arranged against the inner wall of the outer tube 103 and the outer wall of the respective centering aid 130 . 131 is applied. The inner tubes 106 . 110 each have at their ends facing an annular or disc-shaped radial expansion 134 . 135 on.

Eine erste Gaszuleitung 137 mündet ins Innere des ersten Innenrohrs 106 und/oder ins Innere des äußeren Rohrs 103 (in 2 nur schematisch angedeutet). Eine zweite Gaszuleitung 138 mündet ins Innere des zweiten Innenrohrs 110 und/oder ins Innere des äußeren Rohrs 103. Über die Gaszuleitungen 137, 138 kann Gas durch die Rohre 103, 106, 110 geblasen und während der Bearbeitung ein gewünschter Gasdruck eingestellt werden.A first gas supply line 137 opens into the interior of the first inner tube 106 and / or inside the outer tube 103 (in 2 only indicated schematically). A second gas supply 138 opens into the interior of the second inner tube 110 and / or inside the outer tube 103 , About the gas supply lines 137 . 138 can gas through the pipes 103 . 106 . 110 be blown and adjusted during processing a desired gas pressure.

Die Vorrichtung 101 umfasst weiter einen ersten Werkzeugschlitten 115 und einen oder mehrere darauf angeordnete Gasbrenner, in 2 nur schematisch als einzelner Gasbrenner 116 angedeutet, der oder die mittels des Werkzeugschlittens 115 und/oder eines gegebenenfalls auf dem Werkzeugschlitten 115 angeordneten Brennersupports relativ zu der Drehachse Z bzw. zu den in den Spindeln 113, 114 eingespannten Glasrohren beweglich sind. Anstatt der Gasbrenner können alternativ auch andere Wärmequellen, z.B. Laser genutzt werden. Es ist auch möglich, Gasbrenner und Laser zu kombinieren, z.B. in der Weise, dass einzelne Verfahrensschritte mit Laserbearbeitung, andere mit Gasflammen durchgeführt werden. Das im Folgenden als Beispiel beschriebene Verfahren nutzt ausschließlich Gasflammen. The device 101 further includes a first tool carriage 115 and one or more gas burners disposed thereon, in 2 only schematically as a single gas burner 116 indicated, the or by means of the tool slide 115 and / or one optionally on the tool carriage 115 arranged burner supports relative to the axis of rotation Z or to those in the spindles 113 . 114 clamped glass tubes are movable. Instead of gas burners, other sources of heat, eg lasers, can alternatively be used. It is also possible to combine gas burners and lasers, for example in such a way that individual process steps are carried out with laser processing, others with gas flames. The method described below as an example uses only gas flames.

Weiter umfasst die Vorrichtung 101 einen zweiten Werkzeugschlitten 140, auf dem eine Grauguss-Formrolle 141 angeordnet und um eine parallel zur Drehachse Z verlaufende Achse drehbar gelagert ist. Mittels des Werkzeugschlittens 140 ist die Formrolle 141 senkrecht zu der Drehachse Z beweglich und kann zur Bearbeitung des äußeren Rohrs 103 mit diesem in Kontakt gebracht werden.Furthermore, the device comprises 101 a second tool carriage 140 on which a gray cast iron roll 141 arranged and is rotatably mounted about an axis parallel to the axis of rotation Z extending axis. By means of the tool slide 140 is the form roller 141 perpendicular to the rotational axis Z movable and can be used to process the outer tube 103 be contacted with this.

Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 101 eine Kamera 142, die bezüglich der aus den Rohren 103, 106 und 110 gebildeten Rohranordnung so ausgerichtet ist, dass sie Bilder eines mittleren Bereichs der Rohranordnung, im Folgenden als Bearbeitungsmittelpunkt 109 bezeichnet, erfassen kann. Die Kamera 142 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Digitalkamera.In addition, the device includes 101 a camera 142 Regarding the out of the pipes 103 . 106 and 110 formed tube assembly is oriented so that they images of a central region of the tube assembly, hereinafter as the processing center 109 designated, can capture. The camera 142 is a digital camera in the embodiment shown here.

Weiter umfasst die Vorrichtung 101 eine Steuerung 143, welche Antriebe der Spindeln 113, 114, ein Antriebe der Werkzeugschlitten 115, 140, den Blasdruck, mit dem Gas über die Gaszuleitungen 137 und/oder 138 in die Rohranordnung eingeblasen wird und den oder die Gasbrenner 116, zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens nach einem vorgegebenen Betriebsprogramm steuert. Zur Steuerung und/oder Regelung des Blasdrucks kann die Steuereinrichtung Messwerte eines oder mehrerer Drucksensoren verwenden, die den Gasdruck in den Gaszuleitungen erfassen. Furthermore, the device comprises 101 a controller 143 What drives the spindles 113 . 114 , a drive of the tool slides 115 . 140 , the blowing pressure, with the gas on the gas supply lines 137 and or 138 is blown into the pipe assembly and the gas burner or the 116 , controls for carrying out the method described here according to a predetermined operating program. For controlling and / or regulating the blowing pressure, the control device can use measured values of one or more pressure sensors, which detect the gas pressure in the gas supply lines.

Zur Steuerung und/oder Regelung der Gasbrenner verwendet die Steuerung Messwerte eines oder mehrerer Pyrometer, die die Temperatur der mittels der Gasbrenner 116 erhitzten Bereiche der Rohranordnung erfassen. Alle hier und im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte werden im vorliegenden Beispiel automatisiert mittels der Steuerung 143 durchgeführt.To control and / or regulate the gas burners, the controller uses readings from one or more pyrometers that measure the temperature of the gas burner 116 capture heated areas of the pipe assembly. All of the method steps described here and below are automated in the present example by means of the controller 143 carried out.

Die Steuerung 143 kann eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung, z.B. einen herkömmlichen PC, oder eine andere programmierbare Steuerung umfassen. Sie ist mit der Kamera 142 verbunden, um diese zum Erfassen von Bilddaten des Bearbeitungsmittelpunkts 109 zu steuern und/oder von der Kamera 142 erfasste Bilddaten zu empfangen und weiterzuverarbeiten.The control 143 may comprise an electronic data processing device, eg a conventional PC, or another programmable controller. She is with the camera 142 connected thereto for acquiring image data of the processing center 109 to control and / or from the camera 142 received image data to receive and process.

Zur Herstellung von Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten wird die Vorrichtung 101 in folgender Weise mittels der Steuerung 143 betrieben.For the production of glass assemblies like the one in 1 the device is shown 101 in the following way by means of the control 143 operated.

In einem ersten Schritt wird durch Verschmelzen der Innenrohre 106, 110 ein Glaskörper hergestellt, indem die beiden Innenrohre 106, 110 an ihrem dem jeweils anderen Innenrohr zugewandten Ende mit dem äußeren Rohr 103 verschmolzen werden. Hierzu wird die Rohranordnung im Bearbeitungsmittelpunkt 109 mittels eines auf dem Schlitten 115 angeordneten Gasbrenners 116 erhitzt. Die Bearbeitungstemperatur im Bearbeitungsmittelpunkt 109 wird, wie zuvor angegeben, mittels der Steuerung 143 kontrolliert. Dabei drehen sich die Spindeln 113, 114 um die Achse Z, so dass eine gleichmäßige Erwärmung im gesamten Umfang der Rohranordnung im Bearbeitungsmittelpunkt 109 gewährleistet ist. Durch die Erwärmung, gegebenenfalls unterstützt durch eine Vergrößerung des Abstands der Spindeln 113, 114 in Richtung der Drehachse Z, wird der Durchmesser des äußeren Rohrs 103 in dem erwärmten Bereich so weit verjüngt, das das äußeren Rohrs 103 mit den aufgeweiteten Bereichen 134, 135 der Innenrohre in Kontakt kommt und mit diesen verschmolzen wird. Die Kamera 142 erfasst dabei Bilddaten der Rohranordnung im Bereich des Bearbeitungsmittelpunkts 109.In a first step, by merging the inner tubes 106 . 110 a glass body made by the two inner tubes 106 . 110 at its end facing the other inner tube with the outer tube 103 be merged. For this purpose, the pipe arrangement in the processing center 109 by means of one on the slide 115 arranged gas burner 116 heated. The processing temperature in the processing center 109 is, as previously stated, by means of the controller 143 controlled. The spindles rotate 113 . 114 about the axis Z, so that a uniform heating in the entire circumference of the tube assembly in the processing center 109 is guaranteed. By heating, possibly supported by an increase in the distance of the spindles 113 . 114 in the direction of the axis of rotation Z, the diameter of the outer tube 103 in the heated area so far tapers that the outer tube 103 with the widened areas 134 . 135 the inner tubes comes into contact and is fused with these. The camera 142 captures image data of the tube arrangement in the region of the processing center 109 ,

In 3 ist schematisch der Bearbeitungsmittelpunkt 109 der in 2 gezeigten Rohranordnung während des Verschmelzens des äußeren Rohrs 103 mit den Innenrohren 106, 110 dargestellt. Vom Außendurchmesser D1 bzw. D2 des äußeren Rohrs 103 im Bereich der Verbindungsstellen hängt nach dem späteren Trennen des Glaskörpers in zwei einzelne Glasbaugruppen, die der in 1 dargestellten Glasbaugruppe entsprechen, der Öffnungsdurchmesser d (vgl. 1) des geöffneten Endes, an dem die Trennung erfolgt ist, ab. Mittels der von der Kamera 142 erfassten Bilddaten werden die Außendurchmesser D1, D2 während des Verschmelzens erfasst und von der Steuerung 143 überwacht. In einem Speicher der Steuerung 143 ist ein Sollwert des Außendurchmessers D1, D2 als Grenzdurchmesser hinterlegt. Bei Erreichen des vorgegebenen Grenzdurchmessers beendet die Steuerung 143 den Verschmelzungsprozess und setzt das Verfahren mit dem nächsten Verfahrensschritt fort. Fertigungsbedingt weisen die Außendurchmesser der endseitigen Aufweitungen verschiedener Innenrohre bei einer Serienfertigung nach dem hier beschriebenen Verfahren eine gewisse Varianz auf, so dass die Einstellung eines gewünschten Außendurchmessers D1 je nach Durchmesser der Aufweitung eine unterschiedlich lange Bearbeitungszeit beim Verschmelzen in Anspruch nimmt. Durch die Kontrolle der Außendurchmesser D1, D2 an den Verschmelzungsstellen kann das Toleranzfeld der Öffnungsdurchmesser d der in Serienfertigung hergestellten Glasbaugruppen signifikant gegenüber dem Stand der Technik verringert werden.In 3 is schematically the processing center 109 the in 2 shown tube assembly during the fusing of the outer tube 103 with the inner tubes 106 . 110 shown. From the outer diameter D1 or D2 of the outer tube 103 in the region of the joints depends on the later separation of the glass body in two individual glass assemblies, the in 1 represented glass assembly, the opening diameter d (see. 1 ) of the opened end at which the separation has taken place. By means of the camera 142 detected image data, the outer diameter D1, D2 are detected during the fusion and by the controller 143 supervised. In a memory of the controller 143 is a setpoint of the outer diameter D1, D2 deposited as the limit diameter. When the specified limit diameter is reached, the control ends 143 the merger process and continues the process with the next step. For manufacturing reasons, the outer diameter of the end-side widening of various inner tubes in a series production according to the method described here, a certain variance, so that the setting of a desired outer diameter D1 depending on the diameter of the expansion takes a different length of processing time during fusion to complete. By controlling the outer diameters D1, D2 at the fusing points, the tolerance field of the opening diameters d of the mass-produced glass assemblies can be significantly reduced compared with the prior art.

Durch das Verschmelzen der Innenrohre 106, 110 mit dem äußeren Rohr 103 wird aus der in 2 gezeigten Rohranordnung ein einziger Glaskörper gebildet. Dieser wird im Bearbeitungsmittelpunkt anschließend oder unter Erwärmung mittels der Gasbrenner 116 weiter mittels der Formrolle 141 bearbeitet.By merging the inner tubes 106 . 110 with the outer tube 103 will be out of the 2 shown tube assembly formed a single glass body. This is then in the processing center or under heating by means of the gas burner 116 further by means of the form roller 141 processed.

Der sich so ergebende Glaskörper 102 ist in 4a dargestellt. Das äußere Rohr 103 ist nun mit dem ersten Innenrohr 106 an der Verbindungsstelle 107 (links) und mit dem zweiten Innenrohr 110 an der Verbindungsstelle 107 (rechts) verbunden. Hierdurch ist zwischen dem ersten Innenrohr 106 und dem äußeren Rohr 103 eine erste Ringkammer 108 und zwischen dem zweiten Innenrohr 110 und dem äußeren Rohr 103 eine zweite Ringkammer 112 gebildet.The resulting glass body 102 is in 4a shown. The outer tube 103 is now with the first inner tube 106 at the junction 107 (left) and with the second inner tube 110 at the junction 107 (right) connected. This is between the first inner tube 106 and the outer tube 103 a first annular chamber 108 and between the second inner tube 110 and the outer tube 103 a second annular chamber 112 educated.

Zur Erzeugung von Öffnungen für ein Diaphragma in der Wandung des Außenrohrs 203 werden zwei auf dem Werkzeugschlitten 115 angeordnete Gasbrenner 117, 118 jeweils an eine Position mit vorgegebenem Abstand zum Bearbeitungsmittelpunkt auf der Außenseite des äußeren Rohrs 103 angenähert. Mittels der Gasbrenner 117, 118 wird das Außenrohr 103 an diesen Positionen lokal erhitzt. Gleichzeitig wird durch Einleiten von Gas, z.B. Luft, über die Gaszuleitungen 137, 138 in die Ringkammern 108, 112 der Druck innerhalb der Ringkammern 108, 112 erhöht, so dass sich bei Erweichung der Rohrwandung im erhitzten Bereich Öffnungen 105 in der Rohrwandung bilden. Das Gas kann dabei über in den Zentrierhilfen 130, 131 angeordnete Kanäle 144, 145 in die ansonsten geschlossenen Ringkammern 108, 112 gelangen. In die Öffnungen 105 werden in einem weiteren Schritt poröse Keramikdiaphragmen 146, 147 (vgl. 4b) eingesetzt und mittels der Gasbrenner 117, 118 eingeschmolzen.To create openings for a diaphragm in the wall of the outer tube 203 two are on the tool slide 115 arranged gas burner 117 . 118 each at a position with a predetermined distance to the machining center on the outside of the outer tube 103 approximated. By means of gas burners 117 . 118 becomes the outer tube 103 locally heated at these positions. At the same time, by introducing gas, eg air, over the gas supply lines 137 . 138 into the ring chambers 108 . 112 the pressure inside the annular chambers 108 . 112 increases, so that when softening the pipe wall in the heated area openings 105 form in the pipe wall. The gas can be over in the centering 130 . 131 arranged channels 144 . 145 in the otherwise closed ring chambers 108 . 112 reach. In the openings 105 become in a further step porous ceramic diaphragms 146 . 147 (see. 4b ) and by means of the gas burner 117 . 118 melted down.

In einem letzten Schritt (4b) wird mittels einer Gas-Sauerstoff-Flamme eines der Gasbrenner 116 der Glaskörper im Bearbeitungsmittelpunkt 106 in zwei getrennte Glasbaugruppen geteilt, die beide der in 1 dargestellten Glasbaugruppe entsprechen, während gleichzeitig Gas, z.B. Luft, über die Gaszuleitungen 137, 138 durch die Innenrohre 106, 110 in Richtung des Bearbeitungsmittelpunkts eingeblasen wird. Hierzu steuert die Steuerung 143 sowohl die Gasflamme als auch den Blasdruck in der Weise, dass beim Teilen des Glaskörpers 102 in zwei getrennte Glasbaugruppen die durch das Trennen entstehenden, einander zugewandten Enden 9 der beiden Glasbaugruppen (1) offen bleiben und nicht, wie bei dem aus EP 1 692 080 B1 bekannten Verfahren in einem zusätzlichen Schritt mittels eines weiteren Werkzeugs aufgetrieben werden müssen. Die Blasdruckdaten und zugehörige Einwirkzeiten der Wärmequelle und des Blasdrucks sind im Betriebsprogramm der Steuerung 143 hinterlegt.In a last step ( 4b ) is by means of a gas-oxygen flame of the gas burner 116 the glass body in the processing center 106 divided into two separate glass assemblies, both of which are in 1 represented glass assembly, while at the same time gas, eg air, via the gas supply lines 137 . 138 through the inner tubes 106 . 110 is blown in the direction of the processing center. The controller controls this 143 both the gas flame and the blowing pressure in such a way that when dividing the glass body 102 into two separate glass assemblies the resulting by the separation, facing each other ends 9 the two glass assemblies ( 1 ) stay open and not, like the one out EP 1 692 080 B1 known methods must be distended in an additional step by means of another tool. The blowing pressure data and associated action times of the heat source and the blowing pressure are in the operating program of the control 143 deposited.

In einem letzten Schritt werden die einander zugewandten, durch die Trennung entstandenen Enden der Glasbaugruppen durch eine Wärmebehandlung mittels eines Gasbrenners 116 thermisch entspannt.In a final step, the mutually facing ends of the glass assemblies formed by the separation are heat-treated by means of a gas burner 116 thermally relaxed.

Claims

A method for the automated production of glass assemblies, each comprising an outer tube and an inner tube extending within the outer tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube with a tube wall of the outer tube cohesively connected, in particular fused, comprising the steps: - Producing a glass body comprising an outer tube and two disposed within the outer tube coaxially to a rotational axis of the outer tube arranged one behind the other inner tubes, wherein the inner tubes at its respective inner tube facing the end of materially connected to the outer tube, in particular merged with this ; and - Dividing the glass body into two separate glass assemblies, the method is carried out by means of an automatic control.

Method according to Claim 1 wherein the splitting of the glass body is performed by means of a heat source acting on the outer tube between the ends of the inner tubes connected to the outer tube, in particular by means of laser radiation or by means of a separating flame.

Method according to one of Claims 1 or 2 wherein, during the dividing of the glass body in two separate glass assemblies gas, in particular air, is blown into the inner tubes.

Method according to Claim 3 wherein a blowing pressure, with which the gas is injected into the inner tubes, is controlled by a predetermined blowing pressure function as a function of time by means of the controller.

Method according to one of Claim 1 to 4 wherein the inner tubes and the outer tube are each a Axis of rotation, and wherein the production of the glass body comprises: - fixing each of the inner tubes in the outer tube by means of a centering aid in such a way that the axes of rotation of the inner tubes and the rotational axes of the outer tube coincide, and - clamping the ends of the outer tube in each other opposing workpiece holders of two coaxial about a common axis of rotation rotatable spindles of a lathe, so that the axis of rotation of the outer tube and the axis of rotation of the spindles coincide.

Method according to Claim 5 in which the centering aid has a receptacle which opens at least through an end face of the centering aid, in which the inner tube is fixed, wherein at least one section of the centering aid encompassing the end face is introduced into the outer tube, and wherein the section introduced into the outer tube has a circumferential one Having, against the inner wall of the outer tube adjacent centering ring.

Method according to Claim 5 or 6 , wherein the automatic control one or more drives of the spindles controls such that the spindles are placed in the same direction rotation at the same speed.

Method according to one of Claims 2 to 7 , wherein one or more gas burners and / or one or more lasers are used for dividing the glass body, which are fixed on a relative, in particular perpendicular, to the axis of rotation of the spindles movable tool carriage.

Method according to one of Claims 2 to 8th , wherein the inner tubes each have at their ends facing each other a plate, flange or disc-shaped radial expansion, wherein the generation of the glass body further comprises: - cohesive bonding, in particular fusing, the radial expansion of the inner tubes with the tube wall of the outer tube.

Method according to Claim 9 , wherein for integrally joining the radial expansion of the inner tubes with the tube wall of the outer tube, a gas burner or a laser is used, which is fixed on a relatively movable, in particular perpendicular, to the axis of rotation of the spindles tool carriage.

Method according to Claim 9 or 10 wherein during the connection of the radial expansion of the inner tubes with the tube wall of the outer tube, in each case a diameter of the widening and / or the outer glass tube is monitored by means of a camera to reach a preset limit diameter.

Method according to Claim 11 wherein the camera or an image processing unit connected to the camera communicates with the controller and transmits this digital image data, wherein the controller comprises an image processing program, by means of which it evaluates the image data to reach the limit diameter.

Method according to Claim 11 or 12 wherein the controller ends the bonding step upon reaching the limit diameter.

Method according to one of Claims 1 to 13 wherein, after joining the inner tubes to the outer tube and before dividing the glass body, a first inner tube of the two inner tubes is connected to the outer tube at a first connection point and a second, namely the other, inner tube is axially connected to one of the first connection point and wherein both at a first position in the wall of the outer tube, which between the first connection point and located on the side facing away from the second connection point of the first connection point first End of the outer tube is arranged, and at a second position in the wall of the outer tube, which is disposed between the second connection point and located on the side facing away from the first connection point of the second connection point second end of the outer tube, jew Eils at least one extending through the pipe wall of the outer tube, continuous opening is generated.

Method according to Claim 14 wherein the generating of the through-hole comprises: -local heating, in particular melting, the tube wall of the outer tube by means of a first heat source, in particular a flame of a gas burner or laser radiation, and - generating an overpressure in one between the respective inner tube and the outer Pipe enclosed space.

Method according to one of Claims 14 or 15 , wherein in each through opening, a porous diaphragm body is positioned and the ceramic body materially connected to the wall of the outer tube, in particular melted, is.

Apparatus for the automated production of glass assemblies, each comprising an outer tube and an inner tube extending within the outer tube, wherein the inner tube and the outer tube are arranged coaxially, and wherein one end of the inner tube with a tube wall of Outer tube materially connected, in particular fused, is, comprising: - a lathe with at least two rotatable about a common axis of rotation spindles, each having a workpiece holder, the workpiece holders are arranged opposite one another, - one or more, on a parallel and / or vertical fixed to the axis of rotation of the spindles movable first tool slide gas burner or laser; one or more drives for driving a rotational movement of the spindles and a movement of the first tool carriage; and a controller adapted to operate the burners or lasers, one or more drives of the spindles and the first tool carriage for carrying out the method according to any one of Claims 1 to 16 to control.

Device after Claim 17 , Further comprising a second parallel and / or perpendicular to the axis of rotation of the spindles movable second tool carriage, on which a camera is arranged, which is connected for the communication of digital image data to the controller with this.