DE1071903B

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Publication number: DE1071903B
Application number: DENDAT1071903D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-24

Description

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DEUTSCHES

kl. 32 a

INTERNAT. KL. C 03 L·

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT 1071903

G 24125 IVc/32 a

ANMELDETAG: 18.MÄRZ1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
LND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung dickwandiger Glasrohre mit verhältnismäßig großem Durchmesser.

Rohre aus Glas od. dgl. werden industriell im allgemeinen nur mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern und vergleichsweise dünnwandig hergestellt. Zur Herstellung von Rohren mit größeren Durchmessern und Wandstärken hat man bereits sehr früh vorgeschlagen, mit Hilfe eines kreisförmigen Ziehkörpers das Rohr aus einem Schmelzbad auszuheben und derart kontinuierlich zu erzeugen. Es ist in diesem Zusammenhang beispielsweise bekannt, starkwandige Rohre unmittelbar aus der Schmelze mit Hilfe eines ringförmigen, das Profil des herzustellenden Rohres aufweisenden Spalt zwischen einem inneren in der Schmelze angeordneten und einem ihn in dem entsprechenden Abstand umgebenden, mit seiner wirksamen Kante unter dem Niveau der Oberfläche der Schmelze liegenden Formbegrenzungskörper auszuheben, wobei während des Ziehvorganges durch den inneren Formbegrenzungskörper Kühlluft in das Rohr eingeblasen wird und das ausgehobene Rohr von außen von einem Kühlkörper umgeben ist.

Es ist auch bereits ein Verfahren zum Ziehen von Glasröhren durch Ausfließenlassen einer rohrförmigen Glasmasse aus der Bodenöffnung eines Behälters und Ausziehen dieser Glasmasse zu einem Rohr bekannt, bei dem ein Luftstrom in schiefer Richtung gegen die Innenwand der Glasmasse geführt wird, um diesem hierdurch eine kreisende Bewegung zu erteilen.

Alle diese Verfahren sind jedoch in der Theorie steckengeblieben, und es hat sich als unmöglich erwiesen, Glasrohre insbesondere mit großer Wandstärke kontinuierlich aus dem Schmelzbad herauszuheben. Insbesondere bereitete die Zerteilung dieser Rohre in handliche Längen erhebliche Schwierigkeiten.

Man ist deshalb dazu übergegangen, die Glasrohre mit Hilfe von Formen zu erzeugen. Ein bekanntes Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Rohren aus Glas od. dgl. mit vorher bestimmtem, genauem Innen- und Außendurchmesser, bei dem die geschmolzene Masse über einen den Innendurchmesser bestimmenden Dorn fließt und auf diesem durch mehrere dagegen geführte, die geschlossene Außenform des Rohres bildende Schalen geformt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Innenform bestimmende Dorn unmittelbar an den Bodenauslaß des das geschmolzene Glas enthaltenden Behälters in waagerechter Lage angeordnet ist und das Glas auf ihm durch die dagegen geführte Formschalen vorwärtsgetrieben wird. Es ist ersichtlich, daß die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Vorrichtung außerordentlich kompliziert und damit störungsanfällig ist. Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten beim voll-Vorrichtung zur Herstellung

von dickwandigen rohrförmigen

Glaskörpern

Anmelder:

Glas- und Spiegel-Manufactur

Aktien-Gesellschaft,
Gelsenkirchen-Schalke

Dipl.-Ing. Walter Lerch, Gelsenkirchen-Schalke,
ist als Erfinder genannt worden

ständigen Schließen der Außenform und damit Ungenauigkeiten in den Außendurchmessern.

Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren wird der Hals von Fernsehröhren od. dgl. mittels einer

festen rohrförmigen Außenhülle und einem in diese Hülle einschiebbaren stempelähnlichen Werkzeug mit einem zurückweichenden, den Boden abschließenden Ventilteller geformt. Bei der zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens bestimmten Form ist die den

Außendurchmesser des zu formenden Glasrohres bestimmende Hülse mit einem Ventilboden versehen, der beim Einfüllen des Glases so weit in die Hülse zurückgezogen ist, daß die aufgegebene Glasportion im wesentlichen mit dem oberen Rand der Hülse ab-

schließt. Nunmehr wird in diese Glasportion konzentrisch zur Hülse der stempelähnliche Dorn unter stetigem Zurückweichen des Ventiltellers eingedrückt und verdrängt dabei das geschmolzene Glas fortlaufend an die Wandung. Diese Konstruktion muß jedoch

*° mit verhältnismäßig komplizierten Vorrichtungen zur Kühlung des stempelartigen Domes ausgerüstet sein, da es sonst nicht möglich ist, den Dorn von dem ihn eng umschließenden erkalteten Rohr zu lösen. Deshalb ist es bei dieser Konstruktion erforderlich, denDurch-

messer des Formdornes geringer zu wählen als den Innendurchmesser des Rohres und den Formvorgang vorteilhaft durch Rotation der Hülle zu unterstützen, so daß das flüssige Glas so weit durch die Zentrifugalkraft an die Hülleninnenwandung gedrückt wird, daß

der Dorn beim fertigen Rohr mit der Innenwandung der Hülle nicht mehr in Berührung steht.

Für die Herstellung von Rohren verhältnismäßig kleinen Durchmessers, die beispielsweise anschließend in Glasringe zerlegt werden, ist es bereits bekannt,

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eine im wesentlichen vertikal stehende Form zu verwenden, deren Innenquerschnitt dem Außenquerschnitt des zu formenden Glaskörpers entspricht, wobei ein relativ zur Form verschiebbarer stempelartiger Dorn

bei man die einzelnen Formteile durch Scharniere miteinander verbindet. Gegebenenfalls setzt man auf 'die eingefüllte geschmolzene Glasmasse einen Gegenkörper auf, der den pilzförmigen Dorn in seiner Aufgabe, das

mit geringerem Querschnitt Verwendung findet, der 5 geschmolzene Glas an die Wandung der Form zu verbei der Relativbewegung den Vorrat geschmolzenen drängen, unterstützt.

Besonders vorteilhaft ist es, die Form in vertikaler Richtung mehrteilig auszubilden. Es ist damit möglich, halbkontinuierliche_v längere Rohre herzustellen,

Glases längs der Innenwandung der Form verteilt und unter Abstützung des geschmolzenen Glases in den

Abmessungen der beabsichtigten Wandstärke das Glas

vom stempelartigen Dorn gegen die Wirkung der io indem man nacTT dem Durchstoßen der eingefüllten Schwerkraft seitlich in Richtung der Formwandung Masse durch den pilzförmigen Dorn oder auch kurz verdrängt wird. vorher eine weitere Portion geschmolzenen Glases

Die Übertragung dieses Prinzips auf die Herstel- unter vorhergehender Anfügung des Verlängerungslung von dickwandigen Rohren stößt jedoch auf er- teiles der Form einfüllt.

hebliche Schwierigkeiten. Ziel jäer Erfindung, ist die 15 Wird in die Form ein Geflecht aus Verstärkung^- ζ) Ί Schaffung einer Vorrichtung, mit der in einfacher drajit eingelegt, dann wird dieses ^ieflecht von dem Weise dkkwam^g^rojirförmig_e_ Glaskörper großer zur Wand verdrängten flüssigen Glas durchsetzt und Abmessungen wirtschaftlich hergestellt werden kön- wirkt so als Armierung. Die Enden der vertikalen neu. Dies wird gemäß der Erfindung erreicht durch Stäbe dieses Geflechtes lassen sich dabei umbiegen, so eine Vorrichtung zur Herstellung von dickwandigen 20 daß sich die einander gegenüberstehenden umgebogerohrförmigen Körpern, deren Kennzeichen darin be- nen Enden der aufeinandergesetzten Armierungsteilsteht, daß die Form an ihrem unteren Ende einen stücke über den eingefüllten Glasmantel miteinander nach innen ragenden Flanschring aufweist, dessen verflechten und somit die Armierung im wesentlichen Innenausnehmung von ^meni~in~an sich bekannter kontinuierlich durch das ganze fertige Glasrohr hin-Weise nach oben bewegten stempelartigen Dorn durch- 25 durchgreift.

stoßen wird, der hohl ausgebildet und mit nach aus-7^%/ Man kann auch aus Glas oder Metall oder anderen wärts gerichteten Öffnungen zur Zuführung eines geeigneten Stoffen besfeHende Flanschen zusammen Kühlmittels auf_jiie J[nnenwajidung des hergestellten mit der Armierung einsetzen, wodurch man mit Flan-Glasrohres versehen ϋϊ! ~ sehen versehene Glasrohre erhält, die sich leicht mit-

Vorzugsweise besteht der Dorn aus einem pilz- 30 einander verbinden lassen. Es bereitet auch keine artigen Dornkopf und einer von ihm trennbaren Füh- Schwierigkeiten, insbesondere bei solchen Rohren, die rungsstange. Abschluß ringflächen sauber zu beschleifen, so daß sie

Durch die gemäß der Erfindung am Bodenende der gegen die entsprechenden Ringflächen des nachfolgen-Form vorgesehene flanschartige Stützfläche in der den Rohres angelegt werden können und derart eine Größenordnung der Wandstärke des zu formenden 35 packungsfreie ^Abdichtung zwischen den aneinander Rohres ist es ohne Schwierigkeiten möglich, eine Ar-/, angeschlossenen RoTiren liefern. Die Verbindung der mierung in die Form einzusetzen. Das Glas schleSit /Rohre erfolgt dann durch gegenseitige Verschraubung slch~danri, verdrängt durch den nach oben vorrücken- ^od. dgl. der aufeinanderliegenden Flanschen,
den stempelartigen Dorn, seitlich an die Formwan- Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erdung und durchsetzt dabei die Armierung. Solche 40 findungsgegenstandes, und zwar in
armierten Glasrohre sind überall dort von Vorteil, wo Fig. 1 eine schematische Darstellung des Erfin-

das fertige Rohr gewissen Druckbeanspruchungen dungsprinzips,

ausgesetzt wird, denen es ohne Armierung nicht ge- Fig. 2 einen Schnitt durch eine Form zur erfin-

wachsen wäre. Bei den bekannten Verfahren ist die dungsgemäßen Herstellung von Rohren aus Glas Einbringung von Armierungen nicht möglich. Gege- 45 od. dgl.,

benenfalls kann man das Verfahren auch so ausgestal- Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Form

zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vertikalen Teilformen, von denen die oberen noch offenstehen,

50 Fig. 4 eine Draufsicht auf die Form nach Fig. 2,
Fig. 5 einen Teilausschnitt aus einer erfindungs-

ten, daß man den durchstoßenden stempelartigen Dorn gegebenenfalls unter Auswechshing seines Kopfes wieder zurückführt und damit die Innenwandung des erstellten Rohres nachglättet.

Gegebenenfalls kann man am oberen Ende der --_D. - -

Form einen abnehmbaren Abstreifring befestigen, des-^-Tfcgemäßen Form mit einem Gegenkörper,

sen Innendurchmesser nur so~gröfTzusein braucht, daß '\' Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Armie-

der Ring den stempeiförmigen Dorn passieren läßt. rung,

Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer Form zur Herstellung von armierten Rohren,

Fig. 8 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer Form zur Herstellung eines armierten, mit einem Flansch versehenen Rohres,

Fig. 9 eine Einzelansicht des pilzförmigen Formdornes.

In Fig. 1 ist mit 1 die Mantelform bezeichnet, deren Boden- und Oberteil abgeschnitten dargestellt sind. In dieser Mantelform 1 bewegt sich der pilzförmige

Dadurch wird das sich noch auf dem Dorn befindende 55 überschüssige Glas sauber vom fertigen Rohr getrennt, das einerseits durch seine Abstützfläche am unteren Ende der Form und zum anderen durch den Abstreiferring am anderen Ende der Form g!alle__Ab-££hhaJ5-

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flächen erhält.

Der pilzförmige Dorn kann nach unten weisende, seitliche Auslaßkanäle für ein durch die dann vorzugsweise hohl_ausgebildete Stange zugeführtes, vorzugsweise gasförmiges Kühlmittel aufweisen. Selbst-

"^"verständlich kann der pilzförmige Kopf des Domes 65 Kopf 2 des auf der Stange 3 sitzenden Formdornes. auch etwas größeren Durchmesser als den Innendurch- Mit 4 ist die Glasmasse bezeichnet, die im unteren Bemesser desFlansches aufweisen. In jedemFall läßt sich reich bei 5 durch das Hochdrücken des Dornkopfes 2 ja die für das Volumen des fertiggestellten Rohres er- bereits zum Rohr verformt ist.

forderliche Glasmenge entsprechend einfüllen. Die Form Aus Fig. 2 erkennt man die Mantelforml mit ihrem

selbst kann zwei oder mehrteilig ausgebildet sein, wo- 70 Boden 6, der in der Mitte eine Bohrung 7 für den

Durchtritt der Stange 3 aufweist, auf der der pilzförmige Kopf 2 befestigt ist. Das obere Ende der Form wird durch einen Flanschring 8 abgeschlossen. Die Mantelform 1 wird in geeigneter Weise mit einer zur Herstellung des Glasrohres ausreichenden Menge flüssig^¹¹ Glases gefüllt. Dann wird der Dornkopf 2 mit Hilfe der Stange 3 relativ zur Außenform 1 gegen die Wirkung der Schwerkraft verschoben. Dabei verdrängt er das flüssige Glas an die Innenwandung der Mantelform 1. Beim Erreichen des Flanschringes 8 drängt er überschüssiges geschmolzenes Glas aus der Mittelöffnung 9, das beim weiteren Vorstoß des Dornkopfes 2 von der Hauptmasse in der Form getrennt wird. Man erhält also ein Rohr mit den durch die gestrichelten Linien 10, 10' angedeuteten Innenwandungen und sauberen Abschlußflächen am oberen und unteren Ende.

Fig. 3 zeigt die Aufteilung der Mantelform in drei Teilstücke. Das Teilstück 1 ist geschlossen und entspricht im wesentlichen der Mantelform nach Fig. 1 und 2 mit Ausnahme des Flanschringes 8.

Auf dem Teilstück 1 erhebt sich ein weiteres Teilstück, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Hälften la und la' besteht, die durch die Scharniere 11, 12 miteinander verbunden sind. Über diesem Teilstück erhebt sich ein weiteres, aus den zwei Teilen Ib, Ib' bestehendes Teilstück. Auch hier sind die beiden Teile 1 b und 1 b' durch__Scharniere 13, 14 miteinander verbunden. Zuerst wird ein Teilrohr im Teil 1 hergestellt. Kurz vor dessen Fertigstellung oder gegebenenfalls auch daran anschließend wird das Formteil la, la' geschlossen und neues flüssiges Glas aufgegeben. Die Bewegung des Domes 2, 3 kann dabei kontinuierlich andauern. Am Ende des Formteiles 1 a, 1 a' wiederholt sich der gleiche Vorgang, bis schließlich der Dornkopf am Ende des Formteiles Ib, Ib' durch die Glasmasse hindurchstößt. Im Zuge der Herstellung kann selbstverständlich auf das Teil Ib, Ib' ein Flanschring ähnlich dem Flanschring 8 aufgesetzt werden.

Die Stange 3 ist vorzugsweise hohl^ausgebildet und dient z"ür Zuführung eines vorzugsweise gasförmigen Kühlmittels, das durch Austrittsöffnungen 15, 16 schräg nach unten auf die geformte Wandung des Glasrohres 5 austritt und dort zur raschen Abkühlung und Verfestigung des Glases beiträgt.

Fig. 4 läßt die Konstruktion der teilbaren Formteile la, la' und Ib, Ib' in Draufsicht erkennen. Selbstverständlich sind geeignete_JVerschlußvorrichtungen vorgesehen, die die Form nach dem Schließen gegen den Druck des auf seine Innenwandung verdrängten Glases geschlossen halten.

In Fig. 5 ist schematisch ein Gegenkörper 17 dargestellt, der gegebenenfalls über die Stange 18 auf die Glasmasse 4 drückt und derart die Ausbildung der Rohrwandung 5 unterstützt. Gegebenenfalls kann dieser Gegendruck auch durch Aufbringen von Druckluft od. dgl. in Richtung der Pfeile P nach Fig. 1 auf die Oberfläche der Glasmasse 4 erzeugt werden.

Fig. 6 zeigt eine beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Rohrarmierung. Sie besteht beispielsweise aus im wesentlichen vertikal verlaufenden Armierungsdrähten 19, um die wendelförmig ein Armierungsdraht 20 gelegt ist. Die Enden der vertikalen Drähte 19 sind, wie bei 21 erkennbar, umgebogen. Diese Armierung wird, wie man aus Fig. 7 erkennt, auf den Bodenring 6 der Form 1 aufgesetzt und ragt beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwas über das Ende der Form 1 hinaus. Ist das Rohr in der Form 1 weit genug gediehen, dann wird die Form 1 a, Ια' geschlossen, nachdem vorher eine weitere Armierung 22 aufgebaut wurde. Es genügt dabei, die Haken 21 nur ineinander einzusetzen, ohne sie gegenseitig zu verhaken, da bereits damit eine entsprechende Verbindung der einzelnen Armierungsteile erreicht wird. Fig. 8 zeigt eine Form, in der neben der Armierung 19, 20 ein Flansch 23 am unteren Ende des Rohres eingebaut werden soll. Unter dem Flansch befindet sich ein Hilfsformring24, der es ermöglicht, das Glasrohr

ίο noch etwas über den Flansch 23 nach unten, wie bei 25 ersichtlich, zu verlängern. Die Armierung 19, 20 kann mit dem Flansch abschließen, gegebenenfalls aber in das Teil 25 hineinragen.

Fig. 9 stellt einen pilzförmigen Dorn mit dem Dornkopf 2 und der Führungsstange 3 und einer Nachkalibriervorrichtung26 dar. Diese Nachkalibriervorrichtung besteht aus einem um die Stange 3 gelegten Ring mit Bohrungen 27 für die Kühlluft, die aus dem pilzförmigen Kopf 2 durch die Öffnungen 15, 16 austritt.

ao Die Befestigung des Dornkopfes 2 auf der Führungsstange 3 ist vorzugsweise lösbar, in den Zeichnungen aber der Übersichtlichkeit halber nicht näher ausgeführt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen aufgeführten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von dickwandigen rohrförmigen Körpern mit großern Durchmesser aus Glas od. dgl. aus einem Vorrat gex. schmolzenen_Glases od. dgl. mit einer im wesentlichen vertikal stehenden Form, deren

lid, γ

querschnitt dem Außenquerschnitt des zu formen- T __ den Rohrkörpers entspricht und mit einem relativ ^ A zur Form v^i^diiebbaren stemp_elarjdgen Dorn ","Trnit geringerem Querschnitt, der bei der Relativ- r '"("bewegung den Vorrat geschmolzenen Glases längs der Innenwandung der Form verteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (1) an ihrem unteren Ende einen nach innen ragenden Flanschring (6) aufweist, dessen Innenausnehmung (7) von einem in an sich bekannter Weise nach oben bewegten stempelartigen Dorn (2, 3) durchstoßen wird, der h^Al_ausgebildet und mit nach auswärts •ό '· V gerichteten Öffnungen zur Zuführung eines Kühl- (,-"Ί mittels, auf die IHnenwandung_ des hergestellten M-i ' ^J Glasrohres (5) verseiierTTst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ^ kennzeichnet, daß der Dorn aus einem pilzartigen .Dornkopf (2) und einer vom Kopf trennbaren Führungsstange (3) besteht. " /&·?]"

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Führungsstange ein H Λ, s Nachkalibr.iexxing sitzt.

^r"

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (1) in vertikaler Rich- _tung mehrfach (1; la, la'; Ib, Ib') unterteilen £,' Ist ^^-

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (1) bzw. die Einzel-,formen (1; la, la'; Ib, Ib') aus auseinander-57_f£> U klappbaren Formhälften bestehen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf das obere Ende der Form (1) aufsetz- _ baren, nach innen überstehenden Flanschring.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bodenflanschring (6) und Form (1) zur Aufnahme eines einzusetzenden, mit dem Glasrohr (5) zu verbindenden Flansches (23) voneinander trennbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen den einzusetzenden Flanschring

(23) vom Bodenflanschring (6) trennenden Stützring (24).

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 82 609, 462 957, 551275, 692 852; österreichische Patentschrift Nr. 34 824.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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