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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen und ein entsprechendes Verfahren.
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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.
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Bei der Herstellung von Glasbaugruppen wird der Werkstoffdurch beispielsweise durch folgende Vorgänge bearbeitet: Schmelzen, Einblasen mittels Luftzufuhr von innen, Ziehen, Stauchen, Formen mit Werkzeugen u.a.
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Für das Einblasen von Luft werden Magnetventile oder Massendurchflussregler verwendet. Magnetventile schalten dabei einen zuvor definierten Luftstrom pulsartig auf und zu, wobei die Pulsdauer über die Stärke des eingebrachten Luftstromes bestimmt wird. Massendurchflussregler definieren das eingebrachte Luftvolumen, können jedoch den Druck nicht ändern. Beide Systeme werden als offene Systeme aufgebaut, d.h. das Bauteil ist nicht luftdicht mit der Drucksteuerung verbunden.
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Die herkömmliche Herstellung solcher Glasbaugruppen erfordert somit viel handwerkliche Arbeit eines erfahrenen Glasbläsers und ist sehr aufwändig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein effizienteres Verfahren zum automatischen Herstellen von gattungsgemäßen Glasbaugruppen zur Verfügung zu stellen, welches einen höheren Durchsatz, vorteilhafterweise bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität der erzeugten Glasbaugruppen, ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung, 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 parallel und/oder senkrecht zur Drehachse der Spindeln beweglichen ersten Werkzeugschlitten fixierten Gasbrenner oder Laser; einen oder mehrere Antriebe zum Antrieb einer Rotationsbewegung der Spindeln und einer Bewegung des ersten Werkzeugschlittens; ein Druckmodul, umfassend eine Pumpeinrichtung zum Anlegen eines Drucks an das Innenrohr und/oder an einen Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr, wobei die Pumpeinrichtung zum Anlegen des Drucks zumindest einen Arbeitszylinder, insbesondere einen Pneumatikzylinder oder einen Hydraulikzylinder, bevorzugt einen Elektrozylinder umfasst; und eine Steuerung, welche dazu ausgestaltet ist, die Brenner oder Laser, einen oder mehreren Antrieben der Spindeln, den ersten Werkzeugschlitten und das Druckmodul zu steuern.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Druckmodul einen Drucksensor umfasst, und eine Regelung des Drucks im Innenrohr und/oder im Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr auf einen Sollwert erfolgt und die Pumpeneinrichtung entsprechend steuert.
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Somit kann ein fein dosierter Druck In eine Glasbaugruppe für deren Bearbeitung geleitet werden. Der Druck kann positiv als auch negativ sein. Ein etwaiger Verschleiß in der Mechanik wird automatisch nachgeregelt, insbesondere durch Rückführung des Ist-Wertes des Drucks durch Drucksensor.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung weiter eine Kamera umfasst, welche zur Kommunikation von digitalen Bilddaten an die Steuerung mit dieser verbunden ist. Die Kamera ist installiert.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung weiter einen zweiten parallel und/oder senkrecht zur Drehachse der Spindeln beweglichen zweiten Werkzeugschlitten umfasst, auf dem eine Kamera angeordnet ist, welche zur Kommunikation von digitalen Bilddaten an die Steuerung mit dieser verbunden ist.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Arbeitszylinder eine Kolbenstange umfasst und eine Bewegung vor und zurück möglich ist.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest eine Werkstückaufnahme eine Dichtung, bevorzugt einen Wellendichtring, aufweist.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Arbeitszylinder einen Drehgeber umfasst.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Druckmodul ein Öffnungsventil umfasst, mittels dessen eine Schnellöffnung und Ablassen des Drucks im Innenrohr und/oder im Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr ermöglicht wird.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest eine Werkstückaufnahme in Richtung der weiteren Werkstückaufnahme beweglich ausgestaltet ist.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung ein Werkzeug zum Bearbeiten des Außenrohr umfasst, insbesondere ist das Werkzeug auf einem auf einem dritten Werkzeugschlitten angeordnet, der parallel und/oder senkrecht zur Drehachse der Spindeln beweglich ist.
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Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen mittels einer beschriebenen Vorrichtung, wobei die Glasbaugruppen 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 Außenrohr und zwei innerhalb des Außenrohrs angeordnete, koaxial zu einer Rotationsachse des äußeren Rohrs hintereinander angeordneten Innenrohren, wobei die Innenrohre an ihrem dem jeweils anderen Innenrohr zugewandten Ende stoffschlüssig mit dem äußeren Rohr verbunden, insbesondere mit diesem verschmolzen werden; und Anlegen eines Drucks an das Innenrohr und/oder an einen Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr, wobei das Verfahren mittels einer automatischen Steuerung durchgeführt wird.
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Eine Ausgestaltung sieht den Verfahrensschritt Teilen des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen vor.
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Eine Ausgestaltung sieht den Verfahrensschritt Regeln des Drucks im Innenrohr und/oder im Raum zwischen Innenrohr und Außenrohr auf einen Sollwert vor.
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Eine Ausgestaltung sieht die Verfahrensschritte Erfassen von Bilddaten des Glaskörpers; und Steuern des Erzeugens des Glaskörpers, des Anlegens des Drucks, und/oder des Teilens des Glaskörpers mittels der erfassten Bilddaten vor.
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Eine Ausgestaltung sieht den Verfahrensschritt Bewegen zumindest einer Werkstückaufnahme in Richtung der anderen Werkstückaufnahme zum Ziehen oder Stauchen des Glaskörpers vor
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Eine Ausgestaltung sieht den Verfahrensschritt Bearbeiten des Außenrohrs mittels eines Werkzeugs vor.
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Dies wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert.
- 1 zeigt eine schematisch dargestellte Glasbaugruppe für einen potentiometrischen pH-Sensor.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum automatisierten Herstellen von Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Glaskörpers zur gleichzeitigen Herstellung von zwei Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten.
- 4a/b zeigen eine schematische Darstellung der Erzeugung zweier Durchgangsöffnungen in einer Wandung eines äußeren Rohrs des in 3 dargestellten Glaskörpers (4a) bzw. des Teilens des Glaskörpers in zwei getrennte Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten (4b).
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In 1 ist schematisch eine Glasbaugruppe 1 dargestellt, die 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 3 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.
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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.
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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 pH-sensitive 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 gebildeten 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.
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Das Anblasen einer Glasmembran an das vordere, geöffnete Ende 9 des Innenrohrs 3 kann automatisiert erfolgen. 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.
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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. Die Glasbaugruppe 102 ist auf jeder Seite mit einer Dichtung 121 versehen, damit sich ein gasdichter Verschluss ergibt. Die Dichtung 121 zum Einspannen der Baugruppe 102 ist beispielsweise eine Wellendichtung.
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Die erst und/oder die zweite Spindel 113, 114 ist beweglich gelagert. Somit können sich die Spindeln 113, 114 zueinander bewegen. Dies ist mit dem Bezugszeichen 119 bzw. 120 gekennzeichnet. Somit kann eine dazwischen eingespannte Baugruppe 102 bei entsprechender Erwärmung durch einen Brenner 116, siehe unten, gestaucht oder gestreckt werden. Die Kamera 142, siehe unten, überwacht den Prozess. In einem Speicher einer Steuerung 143, siehe unten, ist ein Sollwert für eine entsprechende Geometrie der Baugruppe 102 hinterlegt, so dass sich eine automatische Regelung ergibt.
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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.
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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.
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Die Vorrichtung 101 umfasst 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.
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Weiter umfasst die Vorrichtung 101 einen weiteren Werkzeugschlitten 154 (im Sinne dieser Anmeldung ein dritter Werkzeugschlitten), auf dem eine Graugussformrolle 141 angeordnet und um eine parallel zur Drehachse Z verlaufende Achse drehbar gelagert ist. Mittels des Werkzeugschlittens 154 ist die Formrolle 141 senkrecht zu der Drehachse Z beweglich und kann zur Bearbeitung des äußeren Rohrs 103 mit diesem in Kontakt gebracht werden.
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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. Die Kamera ist auf einem zweiten Werkzeugschlitten 140 beweglich angebracht. Ebenso kann die Kamera fest installiert sein.
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Die Vorrichtung 101 umfasst eine Druckmodul. Mit dem Bezugszeichen 148 ist dabei eine Pumpeinrichtung zum Anlegen eines Drucks an ein Innenrohr 106, 110 und/oder an einen Raum zwischen Innenrohr 106, 110 und Außenrohr 103 bezeichnet. Die Pumpeinrichtung 148 wird über eine Datenübertragungseinrichtung 151 von einer Steuerung 143, siehe unten, angesteuert. Des Weiteren ist eine Druckmesseinrichtung 149 in Form eines Drucksensors angeordnet, welcher den Druck im Innenrohr 106, 110 und/oder am Raum zwischen Innenrohr 106, 110 und Außenrohr 103 erfasst und über eine Übertragungseinrichtung 150 an die Steuerung 143 leitet. Auf diese Weise wird ein Regelkreis gebildet, um damit auf einen in einem Speicher der Steuerung 143 hinterlegten Sollwert zu steuern. Der Sollwert kann auch als zeitvariable Funktion ausgestaltet sein.
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Die Pumpeinrichtung 148 zum Anlegen des Drucks umfasst zumindest einen Arbeitszylinder, insbesondere einen Pneumatikzylinder oder einen Hydraulikzylinder, bevorzugt einen Elektrozylinder. Der Arbeitszylinder umfasst eine Kolbenstange und ermöglicht eine Bewegung vor und zurück. Somit kann nicht Druck nur eingebracht werden, sondern auch wieder abgelassen werden, ohne dass der Glaskörper 102 von der Dichtung 121 gelöst werden muss. Damit ist es möglich erweiterte Geometrien ins Glas einzubringen. Der Arbeitszylinder umfasst einen Drehgeber, damit eine genaue Dosierung des Drucks ermöglich wird. Das Druckmodul umfasst ein Öffnungsventil 152, mittels dessen eine Schnellöffnung und Ablassen des Drucks im Innenrohr 106, 110 und/oder im Raum zwischen Innenrohr 16, 110 und Außenrohr 103 ermöglicht wird.
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Weiter umfasst die Vorrichtung 101 eine Steuerung 143, welche die Antriebe der Spindeln 113, 114, Antriebe der Werkzeugschlitten 115, 140, den angelegten Druck, 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.
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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.
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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.
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Zur Herstellung von Glasbaugruppen wie der in 1 dargestellten wird die Vorrichtung 101 in folgender Weise mittels der Steuerung 143 betrieben.
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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.
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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 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 während des Verschmelzens erfasst und von der Steuerung 143 überwacht. In einem Speicher der Steuerung 143 ist ein Sollwert des Außendurchmessers 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 je nach Durchmesser der Aufweitung eine unterschiedlich lange Bearbeitungszeit beim Verschmelzen in Anspruch nimmt. Durch die Kontrolle der Außendurchmesser an den Verschmelzungsstellen kann das Toleranzfeld der Öffnungsdurchmesser d der in Serienfertigung hergestellten Glasbaugruppen verringert werden.
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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 mittels der Formrolle 141 bearbeitet.
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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 und mit dem zweiten Innenrohr 110 an der Verbindungsstelle 111 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.
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Zur Erzeugung von Öffnungen für ein Diaphragma in der Wandung des Außenrohrs 103 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 Schritt poröse Keramikdiaphragmen 146, 147 (vgl. 4b) eingesetzt und mittels der Gasbrenner 117, 118 eingeschmolzen.
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In einem letzten Schrift (4b) wird mittels einer Gas-Sauerstoff-Flamme eines der Gasbrenner 116 der Glaskörper im Bearbeitungsmittelpunkt 109 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. Die Blasdruckdaten und zugehörige Einwirkzeiten der Wärmequelle und des Blasdrucks sind im Betriebsprogramm der Steuerung 143 hinterlegt.
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In einem letzten Schritt werden die einander zugewandten, durch die Trennung entstandenen Enden der Glasbaugruppen durch eine Wärmebehandlung mittels eines Gasbrenners 116 thermisch entspannt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Glasbaugruppe
- 2
- Diaphragma
- 3
- Außenrohr
- 6
- Innenrohr
- 7
- Verbindungsstelle von 3 und 6
- 8
- Ringkammer
- 9
- Ende von 8
- 101
- Vorrichtung zum Herstellen von 1
- 102
- Glaskörper
- 103
- Außenrohr
- 105
- Öffnung
- 106
- erstes Innenrohr
- 108
- Ringkammer
- 109
- Bearbeitungsm ittelpunkt
- 110
- zweites Innenrohr
- 111
- Verbindungsstelle
- 112
- Ringkammer
- 113
- Spindel
- 114
- Spindel
- 115
- erster Werkzeugschlitten
- 116
- Gasbrenner
- 117
- Gasbrenner
- 118
- Gasbrenner
- 119
- Bewegung von 113
- 120
- Bewegung von 114
- 121
- Dichtung
- 130
- Zentrierhilfe
- 131
- Zentrierhilfe
- 132
- Zentrierring
- 133
- Zentrierring
- 134
- Aufweitung
- 135
- Aufweitung
- 137
- erste Gaszuleitung
- 138
- zweite Gaszuleitung
- 140
- zweiter Werkzeugschlitten
- 141
- Werkzeug
- 142
- Kamera
- 143
- Steuerung
- 144
- Kanal
- 145
- Kanal
- 146
- Diaphragma
- 147
- Diaphragma
- 148
- Pumpeinrichtung
- 149
- Drucksensor
- 150
- Datenübertragungseinrichtung
- 151
- Übertragungseinrichtung
- 152
- Ventil
- 153
- Druckmodul
- 154
- dritter Werkzeugschlitten
- d
- Öffnungsdurchmesser von 9
- Z
- Rotationsachse
