DE1596560A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Praezisionsherstellung von Gegenstaenden aus Glas - Google Patents

Description

P AT B N T AN WALX HAMBURG 8β · NBUEH WALl 41 · FBHNHUF 8β 74 88 UND 3β 41 IB

TKtBGEAMM-ABeOHHIFT ι

0-7EiTS-ILIINOIS, INO _β

ϊοΐβάο, Ohio (UBA) 23. Mai 1966

Verfahren und Vorrichtung zur Präzisionsherstellung von Gegenständen aus G-las

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein "Verfahren und eine Vorrichtung zur Präzisionsherstellung von Gegenständen aus Glas. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung zur ununterbrochenen Herstellung von Glasstäben, Flachglas oder

von Glasröhren.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur ununterbrochenen oder zeitweilig aussetzenden Herstellung von Glasgegenständen von symmetrischer Beschaffenheit.

Es war bisher üblich, Glasstäbe, Flachglas oder Glasröhren ohne eine präzise Kontrolle herzustellen und dann aus einer großen Anzahl von hergestellten Gegenständen diejenigen auszusuchen, welche die geforderten.Dicken, Durchmesser, usw. hatten.

Wenn es erforderlich ist, dass Glasgegenatände bestimmte, präzise Abmessungen haben, ist es manchmal nötig, die

flHaagegenatändt naoh der Abkühlung zu sohleifen. Es ist _w

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_ 2 —

äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, in einem ununterbrochenen Arbeitsgang solche Glasgegenstände,wie z.'B. Stäbe, Flachglas oder Glasröhren» herzustellen, die "bestimmte und präzise Abmessungen haben. Wenn insbesondere mit den heutigen Verfahren Glasröhren hergestellt werden, die präzise Abmessungen haben sollen, ist es nötig, wesentlich mehr Glasrohr herzustellen und dann durch Vermessen die Stücke auszusuchen, die genau die gewünschten Abmessungen haben.

In Anbetracht dessen ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, in einem ununterbrochenen oder auch in einem zeitweilig unterbrochenen Verfahren symmetrische Glasgegenstände von unbestimmter Länge herzustellen, die '^ise Abmessungen aufweisen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Herstellung von festen Glasstäben aus geschmolzenem Glas, wobei der Durchmesser des Glaastabes über seine ganze länge eine genaue, vorgegebene Abmessung hat.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Herstellung von Glasstäben oder von Flachglas mit vorbestimmten, präzisen Dicken und Abmessungen.

Ein weiterführendes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eineB Verfahrens, sowie einerVorriohtung zur Präzisionsher- χ stellung von Giasatäben, Flachglas oder Glasröhren mit vorbestimmten Außenabmeesungen, wobei Verfahren und Vorrichtung r.$gtlb*r und* u» innerhalb eine· bestimmten Bereiches

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Glasgegenst rinde mit präzisen Abmessungen herstellen zu. kümieii. ■

Andere und weitere Ziele der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegen'" ;

Zeichnungen hervor« In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Aufriß, der im querschnitt eine Ausführung der Vorrichtung zur Herstellung von G-lasstäben gemäß der Erfindung zeigt}

Pig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig_c 1;

Fig. 3 ein Querschnitt wie in Fig. 2, der eine andere Form der in Fig. 1 gezeigten Ziehdüse zur Herstellung von Flachglas oder G-lasstäben enthält;

Fig. 4 ein querschnitt durch den Aufriß einer zweiten. ■ Ausführung der Vorrichtung zur Herstellung von G-lasstäben;

Fig. 5 ein Querschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 4»

Flg. 6 ein Querschnitt wie in Fig. 5, der eine andere Ausführung der Ziehdüse in Figo 4 darstellt, die zur Herstellung von Flachglas oder flachen G-lasstäben benutzt wird}

Fig. 7 ein Querschnitt im Aufriß einer dritten Aus-, führung der Erfindung, die die Vorrichtung zur Herstellung von Glasröhren darstellt; oan ORIGINAL

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Fig. 8 ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 von Figo 7; Figo, 9 ein Querschnitt entlang der Linie 9-9 von· Fig» 7;

Fig« 10 ein Querschnitt im Aufriß einer vierten Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung von Glasröhren, mit der Röhren von verschiedenen Durchmessern hergestellt werden können.

In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "festes Glas" benutzt. Dieser Ausdruck soll G-las bezeichnen, das eine solche tDemperaUvi. l:at, daß es nicht mehr in seiner Gestalt verändert werden kann und das sorgfältig auf dieser Temperatur gehalten wird, damit es nach seiner Formung nicht seine Form verändert. Dieser Ausdruck soll den Zustand des Glases bezeichnen, wenn es die Ziehdüse 'verläßt. In diesem Zustand ist das Glas entweder vollkommen abgekühlt, so daß es über seine ganze DickenerStreckung fest ist, oder es ist auf seiner Oberfläche so weit abgekühlt, daß das Innere des Glasgegenstandes,auch wenn es noch im flüssigen Zustand sein sollte, nicht genügend Wärme speichert, um die Oberfläche so weit zu erwärmen, daß sie weich werden und ihre Form verändern würde.

Es muß ferner darauf hingewiesen werden, daß der Logarithmus der Zähigkeit des Glases im Behälter für die ungeformte Glasmasse etwa 2 oder weniger ist, und daß die Temperatur Af-I G-laeas in diesem Behälter oberhalb des Temperaturbereiches Krletallation für das entsprechende Glas gehalten wird."

dar 1 ; _Λ der Graphit- oder KohlenstoffziehdUse aus- ·

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tritt, muß der Logarithmus seiner Zähigkeit etwa 8 sein, so daß es dann als "fest" bezeichnet werden kann.

Obwohl nicht der ganze Querschnitt des Glasrohres oder der Glasstange fest sein muß, ist es doch notwendig, daß die mit der Ziehdüse in--Berührung' kommende äußere Oberfläche fest ist und fest bleibt, bis sich das Glas im Inneren genügend abgekühlt und gesetzt hat. Der Logarithmus der Zähigkeit des aus der Ziehdüse austretenden Glases kann also iin Inneren weniger als 8 betragen. Die bei dem Verfahren angewendeten Temperaturen hängen von den Eigenschaften des verwendeten Glases ab, das geschmolzen und geformt werden soll und müssen die Zähigkeitskurve des Glases berücksichtigen. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für diejenigen Glassorten, die zur üJntglasung neigen, da der Behälter'für die ungeformte Glasmasse oberhalb der Kristalli- -sationstemperatur gehalten wird und die Abkühlungsgeschwindigkeit in der Ziehdüse sehr schnell durch den Temperaturbereich der Kristallation hindurchgeht.

In den Mg₀ 1 und 2 wird eine Vorrichtung zum Formen von Glasstäben gemäß der ersten Ausführung der Erfindung beschrieben.

Bin Behälter für die ungeformte Glasmasse 10 hat die Gestalt einer nach oben offenen Kammer aus geeignetem, feuerfestem Material und ist mit einem hitzebeständigen Metall 11, wie z, B. einer Platin-Rhodium-Legierung ausgekleidet. In dar Nähe des oberen Randes des Behälters 10 1st ein Überlauf angeordnet, wodurch ein gleichbleibender Pegelstand des ^v ^ G-lasee im Behälter aufrechterhalten wird. "^

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Die' Öffnung eines Qfenansatzes 13 steht mit einem Schmelzofen in herkömmlicher Weise in Verbindung und befindet sich über der Oberseite des Behälters. Im Betrieb wird dem Behälter durch diesen Ofenansatz ununterbrochen geschmolzenes Glas zugeführt, wodurch der Behälter aufgefüllt und der Pegelstand der ungeformten Glasmasse aufrechterhalten wird. Der Zufluß durch den Ofenansatz kann in herkömmlicher Weise geregelt werden, so daß der Zufluß von geschmolzenem Glas zum Behälter ■ untertauchen wird, wenn keine Glasstange geformt wirdo Am Boden des Behälters befindet sich eine Öffnung H, in der sich ein Ausflußrohr 15 befindet, das ein Bestandteil der Auskleidung 11 des Behälters sein kann. Das Ausflußrohr.15 wird von einer elektrischen Heizspirale 16 umgeben und heizt das Ausflußrohr mit dem darin befindl.. an, geschmolzenen Glas induktiv auf« Das Ausflußrohr verengt sich in Ausflußrichtung, wobei es an seinem kleineren Ende in das Ende einer Kohlenstoff- oder Graphit-Ausziehdüae 17 hineinragt. Eine Ausnehmung 18 in der Kohlenstoff- oder Graphit-Ausziehdüee ist mit Präzision hergestellt und hat über die ganze länge der Düse unveränderte Abmessungen. Ein Block 19 aus dem gleichen oder einem ähnlichen, feuerfesten Material wie der Isolierkörper des Behälters 10 hält die Ausziehdüse in waagerechter Richtung fest. Das Ende des Ausflußrohres, das sich in die Ausziehdüse hineinerstreckt, hat genau dieselben Abmessungen wie die Ausnehmung in der Ausziehdüse.

Die Ausziehdüse 17 hat eine zylindrische Gestalt und ei-ae _OT ringförmig darum herum angeordnete Kühlkammer 19A. Die ^

Kühlkammer hat einen fclinlaß 20 und einen Ausl-.·-.] >:"!, w-, uruu q _t ein ununterbrochener Strom von iCühlilüssigkei"., vie ζ,. .-. > ^

Wasser, durch die Kühlkammer 19A strömen kann» Die KiAhJAainwer

soll aus Metall bestehen und einai nach unten gerichteten Plansch 22 aufweisen, der ein Innengewinde zur Aufnahme einer Welle mit Außengewinde 25 hat. Die V/elle 23 wird durch eine Lagerung 24 gelagert und trägt an einem Ende ein Steuerrad 15 * Die Lagerung 24 ist auf einer feststehenden Halterung 26 befestigt. Eine Drehung des Steuerrades 25 dreht die Welle und verändert somit die Stellung der Kühlkammer 19a in . axialer Richtung in bezug auf die Ausziehdüse 17° Auf diese Weise kann die in der Ausziehdüse 17 geformte Glasstange 27 innerhalb der Düse gefestigt werden, während sich die Glasstange bei'der Formung durch die Düse bewegte

Zwei Bollen 28 und 29 befinden sich stromabwärts von der aus der Düse austretenden Glasstange und werden durch einen herkömmlichen (nicht gezeigten) Antrieb angetrieben. Die Rollen 28, 29 ziehen somit die G-lasstange aus der Ausziehdüse 17 heraus.,Die Antriebsgeschwindigkeit der Rollen hängt davon ab, mit welcher Geschwindigkeit die Glasstange gefestigt wirdc , ^ "

Im. Betrieb der in Figo 1 gezeigten Vorrichtung wird dem ■Behälter geschmolzenes Glas zugeführt, wobei die Temperatur der ungeformten Glasmasse im Behälter oberhalb der iCristallisationstetnperatur gehalten wird. Das geschmolzene Glas fließt durch das Ausflußrohr 15 aus dem Behälter heraus« Um zu vermeiden, daß das Glas seine Zähigkeit während des Überganges vom Behälter zur Ausziehdüse verändert, ist das Ausflußrohr 15 mit Induktionsheizung versehen.

Zur Einleitung des Formvorganges einer Glasstange iat es '' notwendig, daß eine Metalletange in die Ausnehmung der AusüJ.oä-

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düse 17 so weit eingeschoben wird, daß sie das geschmolzene Glas im Ausflußrohr 15 berührt. Das G-las hängt an der

-fest, die dann durch die Ausziehdüse herausgezogen wird und das Glas mit sich zieht. Beim Verlassen der Ausnehmung der Ausziehdüse 17 ist das Glas "fest", weil die Kühlkammer 19, die einen axial gerichteten Temperaturgradienten in der 'Ausziehdüse erzeugt, die Glasstange so weit abkühlt, daß der logarithms ihrerZähigkeit etwa bei 8 liegt.

Es ist wünschenswert, daß die Kühlkammer 19a einstellbar ist, weil der Tempe-«: -turabf all über die länge der Ausziehdüse gerade so sein muß, daß das in die Ausziehdüse eintretende Glas über der Kristallationstemperatur bleibt, jedoch vor Verlassen der Ausziehdüse genügend abgekühlt worden ist, um es fest werden zu lassen. Aus diesen Gründen ist eine axiale Binstellbarkeit der Kühlkammer erforderlich. Für verschiedene Glasorten mit verschiedenen Kristallisationstemperaturen sind natürlich die aus dem .Glas abzuführenden Wärmemengen verschieden.

Wenn eine Glasstange von gewisser Länge gezogen worden ist, kann es wünschenswert sein, den Ziehvorgang zu unterbrechen. Bei diesem Verfahren muß lediglich das Ausziehen der festen Glasstange aus der Ausziehdüse eingestellt werden, wodurch die Glasstange selbst eine wirksame Abdichtung darstellt

und das Austreten weiteren geschmolzenen Glases aus dem Behälter verhindert. Wenn das Ziehen der Glasstange fortgesetzt werden soll, braucht nur das Ziehen der Glasstange wieder a.u.fgenommen zu werden.

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Bs läßt sich somit ersehen, daß mit der in I¹Ig₀ 1 gezeigten Vorrichtung Giasstangen von 3ehr präzisem.Durchmesser gezogen werden können. Die Vorrichtung eignet sich besonders dazu, · wenn das Ziehen von Giasstangen in Abständen oder mit zeitweiligen Unterbrechungen gewünscht ist <,

Pig. 3 entspricht der Hg. 2 und zeigt den Querschnitt einer Ausziehdüse zum Formen von Flachglas.

Pig. 3 zeigt eine Abwandlung der in Figo 1 und Fig. 2 gezeigten Vorrichtung. Für das Ziehen von Flachglas ist die Ausziehdüse 30 mit einer rechteckigen Öffnung 31 versehen. Die Außenseite der Ausziehdüse 30 v/ird somit ebenfalls rechteckig,und die darum befindliche Kühlkammer 32 wird ebenfalls dieser Form folgen. Wenn anstelle der in Figo gezeigten Ausführung die in Fig. 3 gezeigte Ausführung benutzt wird, muß natürlich auch die Öffnung am unteren Ende des Behälters und das Ausflußrohr rechteckige Form aufweisen-. Das Ausflußrohr hat dann einen rechteckigen-".Querschnitt und verengt sich von einem größeren auf einen kleineren Querschnitt, der der Öffnung 31 in der Ausziehdüse 30 entspricht ο

Die Arbeitsweise der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung ist im wesentlichen ähnlich der in i'ig. 1 gezeigten Vorrichtung, wobei natürlich die Stellung der Kühlkammer 32 und die Ausziehgeschwindigkeit des Flachglases davon abhängen, daß das G-las beim Verlassen der Ausziehdüse fest sein soll. ■

In den Ji'ig.. 4 und 5 wird jetzt die zweite Auaführungaart ®z?findu&gsgeiaäßGa Vorriohtusig stp? Horsteliung von G-las-

gegenständen mit präzisen Abmessungen gezeigt.

In der in den I¹Ig₀ 4 bis 6 gezeigten Vorrichtung ist das geschmolzene Glas in einem Behälter oder Schmelzofen 33 enthalten«, Der Schmelzofen soll aus feuerfestem Material "bestehen und eine Auskleidung mit einer Platin-Rhodium-Legierung χη£ 34- aufweisen. Sine geeignete (nicht gezeigte) Heizung zum Schmelzen und Läutern des Glases im Schmelzofen 33 soll vorhanden sein. Der in den Figo 4 und 5. gezeigte Schmelzofen hat einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Platineinsatz 35, der genau in den entsprechenden Schmelzofen paßt. Der Plätineinsatz 35 "besteht aus einem flachen Abschnitt 36 und aus einem, sich nach unten erstreckenden, zylindrischen-Abschnitt 37. Das unter 'nde des zylindrischen Abschnittes 37 ist nach innen umgelegt uud dient zur Aufnahme einer Kohlenstoff- oder Graphit-Ausziehdüse 38. Die Ausziehdüse wird durch einen Überzug von Alundum vor einer Berührung mit dem Platin geschützt. Dieser Überzug ist nötig, um eine,-Verunreinigung des Platins zu vermeiden. Die Ausziehdüse 38 hat in der Mitte eine Ausnehmung, die der Form des auszuziehenden Gegenstandes entspricht. In dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel hat die Ausziehdüse eine zylindrische Ausnehmung 391 während in der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung die" Ausziehdüse eine rechteckige öffnung 40 aufweist. In der Ausziehdüse ist eine Rohrspirale 41 eingebettet, deren Windungen die Ausnehmung der Düse umgeben» Die fiohrspirale umgibt im wesentlichen die ganze Länge der Öffnung in α r Ausziehtüse mit Ausnahme eines kleinen Abschnittes an der jJinfluLJst ;te des geschmolzenen Glasea* Zwischen der kohrst ■ rale 41 i»d tier

Platinhülse oder dem zylindrischen Abschnitt -I₁ der dl-· Aus-

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ziehdüse umgibt, ist ein Zylinder von Isoliermaterial 42 in der Ausziehdüse eingebettet. Dieses Isoliermaterial 42 verael det ,. daß Kühlwasser, Kühluft, oder jedes andere geeigrK^:~p Kühlmittel, das durch die Rohrspirale 41 fließt, das geschmolzene G-las innerhalb des Schmelzofens 33 abkühlen kann jäin Rohr 43 erstreckt sich am oberen Hand des flachen Abschnitte's 36 des Platineinsatzes und dient als Kühlmittel für den Hand des Platineinsatzes 35. Eine Öffnung 44 im flachen Abschnitt 36 des Platineinsatzes ist mit einem Rohr 45 verbunden. Ein oilntlüftungsrohr 46 mit einem Ventil ist an das Rohr 45 angeschlossen. Die Wirkungsweise des Rohres 45 soll später noch beschrieben werden»

Eine in senkrechter Richtung verstellbare, zylindrische ' Kühlkammer 47 wird so angebracht, daß ihre axiale Öffnung mit der öffnung in der Ausziehdüse in einer Richtung liegte Es muß erwähnt werden, daß die zylindrische Öffnung in der Ausziehdüse leicht konisch ausgebildet ist, indem der Durchmesser dieser öffnung von unten nach oben etwas zunimmt< > Wenn die G-las stange gezogen wird und sich innerhalb der Auaziehdüse verfestigt, ist die verfestigte G-lasstange nach dem Verfestigungspunkt nicht mehr in Reibberührung mit den wänden der Ausziehdüse. Oberhalb der Kühlkammer 47 befinden sich geeignete Rollen 48 und 49» ergreifen die ververfestigte Grlasstange 50 und ziehen sie in senkrechter Richtung nach oben.

Im Betrieb der in den Fig.. 4 und 5 gezeigten Vorrichtung wird das G-las im Schmelzofen 33 geschmolzen und geläutert und dann der Platine in satz 35 in die in 1'¹Ig₀ 4 gezeigte Stellung einge '* setzt. Danach wird Kühlflüssigkeit durch das Rohr_ 43

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um das geschmolzene Glas am Hand des Einsatzes zu kühlen und dabei eine Abdichtung zwischen Schmelzofen und Einsatz zu b,ilden. Während des Einsetzens des Platineinsatzes in den ochmelzofen wird das Entlüftungsrohr 46 geöffnet, um Lufteinschlüsse im Schmelzofen zu vermeiden. V/enn der Platineinsatz eingesetzt ist und die Abkühlung des geschmolzenen Glases am Rand des Schmelzofens eine Dichtung bewirkt, wird durch das Rohr 45 unter Druck stehende Luft oder unter Druck stehendes Gas in den Schmelzofen geleitet, wodurch das geschmolzene Glas durch die zylindrische öffnung 39 in der Ausziehdüse 38 gepreßt wird. V/enn der Schmelzfluß durch die Ausziehdüse 38 fließt, wird er durch die im Kohlenstoff oder im Graphit eingebettete Rohrspirale 41 gekühlt. Kühlwasser

irgendode'r/ein anderes geeignetes Kühlmittel fließt durch die Rohrspirale 41» wobei die Dicke des Kohlenstoffes oder des Graphits in der Ausziehdüse und" die Lage des Isoliermaterials außerhalb der Rohrspirale 41 verhindern, daß das geschmolzene Glas auf der Oberfläche des zylindrischen Abschnittes 37 des Einsatzes 35 abgekühlt wird. Wenn das Glas am oberen Ende der zylindrischen Öffnung in der Ausziehdüse austritt, geht es durch die wassergekühlte Kühlkammer 47, die eine durch äußere Wärmestrahlung oder durch Wärmeübertragung aus dem Inneren der Glasstange hervorgerufene Wiedererweichung vermeidet. Die Rollen 48 und 49 unterstützen das Ziehen der Glasstange 25 aus der Ausziehdüse; die Ziehgeschwindigkeit wird jedoch in erster Linie durch den Gasdruck im Rohr 45 bestimmte

Es ist ersichtlich, daß die Stellung der wassergekühlten Kühlkammer in senkrechter Richtung, sowie deren Größe vom

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Wärmeinhalt der die Ziehdüse verlassenden Stange und von der Abkühlungstemperatur abhängen, auf die die Stange gebracht . werden muß, damit sie nach der Formung eine gewisse Festigkeit hat und diese Festigkeit auch beibehält.

In Fig. 6 wird eine Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung gezeigt, in der die 'Öffnung 40 rechteckig ausgebildet ist. Dieser Querschnitt soll an^erselben,Stange liegen wie der in Fig_o 5 gezeigte Querschnitt. Diese Vorrichtung ist grundsätzlich die gleiche mit einer Rohrspirale 51, die der Rohrspirale 41 in Figo 4 entspricht. Das Isoliermaterial 52 entspricht genau dem Isoliermaterial 42 von Fig. 4»

In den Figo 7 bis 9 wird die dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Diebin Fig. 7 gezeigte Vorrichtung soll im wesentlichen der in Fig. 4 gezeigten gleich sein,mit der Ausnahme, daß der Platineinsatz zur Bildung einer Halterung zum Formen von hohlen Glasröhren abgeändert ist* Der allgemein mit 53 bezeichnete Platineinsatz weist_Neinen flachen Absohnitt 54 auf, der in seiner Ausbildung dem in Fig. 4 gezeigten flachen Abschnitt 36 entspricht. Der Einsatz hat ebenfalls einen sich nach unten erstreckenden zylindrischen Abschnitt 55 aus Platin mit sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen 56, -von denen Fig. 8 drei zeigt. Diese Vorsprünge 56 greifen in Aussparungen am unteren Ende einer Kohlenaboff- oder GraphitauBziehdÜBO 57 ein. Ln der Auaz Lehdiiiie 57 -tat entsprechend der Rohraplrale 41 von Wl^, 4 eine Ro-hrapiralo 50 eingebettet. ZwLflohem dom a./LLntlrInohon AboohriLtt 55 dim Plafcineiriüabzeu und 'let¹, KühLiJi'I Γ'ΐΐυ ;>tJ b.-flti'lfib π Loh Ln gloLohur IVeioo \

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Isoliermaterial 59, das dem Isoliermaterial 42 in l'ig» 4 entspricht. Der zylindrische Abschnitt 55 des Platineinsatzes hat sich nach unten erstreckende Ansätze 60, die über ein sternförmiges "Verbindungstück 61 miteinander verbunden sind. Der Mittelpunkt des Verbindungsstückes 61 trägt einen Sockel 62. Dieser Sockel 62 dient dazu, einen sich in senkrechter Richtung nach oben und koaxial mit der öffnung 64 in der Achse der Ausziehdüse 57 erstreckenden Dorn 63 zu tragen. Der Dorn 63 ist von seiner Basis in Richtung seines oberen Endes hin leicht konisch, so daß er von dem sich zusammenziehenden Glas nicht erfaßt wird und damit ein ununterbrochener Glasfluß durch die Ausziehdüse gewährleistet ist.

Im Betrieb wird der Platineinsatz der Pig. 7 in gleicher Weise wie vorstehend in bezug auf Pig» 4 beschrieben in den Schmelzofen eingesetzt. Das geschmolzene Glas wird durch Gasdruck in das Gebiet um den Dorn 63 und die öffnung 64 der Ausziehdüse 57 gepreßt. Das mit "T¹¹ bezeichnete Glasrohr ist nach Verlassen des oberen Endes des Dornes 63 nahezu fest und ist beim Verlassen der Ausziehdüse 57 vollkommen verfestigt.

Auf diese Weise kann ein Glasrohr hergestellt werden, das· einen präzisen inneren und äußeren Durchmesser hat. Diese Vorrichtung ist ebenfalls für ununterbrochenen oder zeitweilig unterbrochenen Betrieb anwendbar. Wenn der zum Auspressen des Glases aus der Ziehdüse verwendete Gasdruck abgestellt wird, hört der Glasfluß auf. Bei erneutem Einwirken det: Gasdruckes wird ein ununterbrochenem Glasrohr erzeugt. ICs aoll darauf hingewiesen werden, dnli das gesohmolaene Glatt auL" oinei· Tempora tür, die iibor dor tlnbgl.iuiungjfcumporatur liu.-;t;, <;>ju: LUm v/lrd. Auch wenn ;laii vormmrtti bo (HaH üiu¹ .--infcgliuum ; nei&l, Isit

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doch die Abkühlung unterhalt) die Kristallisationstemperatur genügend schnell, so daß eine Entglasung vermieden wird.

In Fig. 10 wird eine abgewandelte Ausziehdüse gezeigt, die an die Stelle der Ausziehdüse 38 von i'ig„ 4 treten kann. Diese Düse kann mit einer Vorrichtung verwendet werden, die der in Fig· 4 gezeigten ähnlieh ist, jedoch mit dem' entscheidenden Unterschied, daß die sich durch die Ausziehdüse erstreckende

Öffnung vier verschiedene Durchmesser aufweist, wobei der kleinste Durchmesser am. unteren Ende und der größte Durchmesser am oberen Ende der Ausziehdüse liegt. Wie Fig. 10 zeigt, hat jeder der verschiedenen Durchmesser in der Öffnung eine eigene, ihn umgebende Kühlspirale. Zum Beispiel umgibt eine Kühlspirale 66 mit einem Ventil 67 in ihrem Einlaß den kleinsten Durchmesser der Öffnung 65<> Eine Kühlspirale 68 mit einem Ventil 69 in ihrem Einlaß umgibt den nächst größeren Durchmesser der Öffnung 65. Eine Kühlspirale 70 mit einem Ventil 71 in ihrem Einlaß umgibt den drittgrößten Durchmesser der öffnung 65,und eine Kühlspirale 72 mit einem Ventil 73 in ihrem Einlaß umgibt den größten Durchmesser der Öffnung 65> Der Aufbau der in Fig. 10 gezeigten Ausziehdüse ermöglicht, glasrohre mit vier verschiedenen Durchmessern herzustellen, deren Abmessungen davon abhängen, an welcher Stelle des axialen Flusses durch die Ausziehdüae die Verfestigung des

Glasrohres stattfindet. Wie die Fig. 10 zeigt, sind die Ventile 67 und 69 geschlossen, so daß kein Kühlmittel durch die Spiralen 66 und 68 fließen kann. Das Ventil 71 ist geöffnet, so daß Kühlmittel durch die Spirale 70 fließen kann und sich dar? (Jlas beim Passieren dieses Abschnittes der öffnung verfestigt. Durch die Spirale 72 wird ebenfalls Kühlmittel in den' oberhalb dieses Durchmessers gelegenen Abschnitt gebracht.

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Diese zusätzliche Kühlung des Rohres verhindert, daß sich das Rohr wieder aufwärmte Es "bleibt somit nach Verlassen der Auszriehdüse verfestigt» Die Unterschiede in den Durchmessern der verschiedenen Abschnitte der Öffnung 65 über ihre Gesamthöhe sind, in der Größenordnung von 0,05 mm. Der Durchmesser der Öffnung 65 am unteren Ende wird somit 0,15 mm kleiner als der Durchmesser am oberen Ende der Öffnung.

Mit dieser besonderen Anordnung kann bei der Herstellung der gewünschte Durchmesser des Glasrohres eingestellt werden. Es ist ferner zu ersehen, daß nach Herstellung von Glasrohr eines bestimmten Durchmessers die Vorrichtung ohne Unterbrechuni des Glasflusses umgeschaltet werden kann, um Glasrohr mit einem verschiedenen Durchmesser herzustellen, indem nur der Kühlmittelanschluß an den Rohren 66, 68 und 70 verändert wird.

Obwohl die Fig. 10 die Herstellung von Glasrohr zeigt, ist ersichtlich, daß die hier gezeigte Ausziehdüse mit verschiedenen Durchmessern in gleicher Weise für die Formung von Glasstäben, Flachglas oder von Glasröhren anwendbar ist.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungen gestatten im Rahmen der Erfindungsidee* zahlreiche Abwandlungen.

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Claims (1)

1. HAHBUHG 8β · NBUER WAiI. 41 · PBHNBTTP 8β 74 88 UND 36 41 18

   O^VEFS-ILLIFOIS, INC.

   Toledo, Ohio (USA) 23. Mai 1966

   Patentansprüche ·

   1. Verfahren zur Präzisionsherstellung von G-lasgegenständen, dadurch gekennzeichnet, dai3 die ungeformte, geschmolzene Glas' masse von einem Behälter (10, 33) durch eine Öffnung mit

   präzisem Durchmesser (18, 31, 39, 40, 64) in einer Ausziehdüse (17, 30, 38, 57) gezogen wird, daß die Ausziehdüse so weit abgekühlt wird, daß sich das Glas vor dem Verlassen der Ausziehdüse verfestigt und daß das verfestigte Glas aus der Ausziehdüse gezogen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausziehdüse (17, 30, 38, 57) in einem bestimmten Abschnitt gekühlt wird, so daß das darin befindliche Glas verfestigt wird und daß dae verfestigte Glas ununterl&chen der Ausziehdüse gezogen werden kann.

   3. Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen mit präzisen Abmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausziehdüse aua Kohlenstoff oder Graphit (38, 57) mit einer in senkrechte! Richtung verlaufenden öffnung (39, 40, 64) teilweise vom geschmolzenen Glas umgeben wird, daß das geschmolzene Glas in das darin eingetauchte untere Ende der öffnung in dieser Ausziehdüse eintritt, und daß die AusziehdUse so weit abgekühlt wird, daß das Glaa vor dem Verlassen der Auaziehdüüe

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   verfestigt ist und aus der Ausziehdüse gezogen werden kann.

   ο Vorrichtung zur Herstellung von Glasgegenständen mit präzisen Abmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine längliche Ausziehdüse eine präzise hergestellte Ausnehmung enthält, daß eine Vorrichtung das geschmolzene Glas mit einem vorbestimmten Druck in ein ilnde dieser Ausnehmung drückt und daß eine Vorrichtung zum v/ärmeaustausch für die Ausziehdüse vorhanden ist, um das ausfließende Glas so weit abzukühlen, daß es vor dem Verlassen der Aueziehdüse ver-

   ist
   festigt/

   ο Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen offenen Glasbehälter (10), einen Überlauf (12) in der iTähe des oberen Handes dieses Behälters, eine in der Hähe des unteren Randes gelegene Öffnung (H), ein Ausflußrohr (15) in dieser Öffnung (14), dessen finde sich aus dieser Öffnung erstreckt, eine Ausziehdüse (17) mit einer Präzisionsausnehmung (18), die mit dem Ende dieses Ausflußrohres (15) in Verbindung steht, Mittel zum Auspressen des Glases durch die Ausziehdüse, eine das Ausflußrohr (15) umgebende Vorrichtung (16) zur Heizung dieses Ausflußrohres, um das Glas in diesem Ausflußrohr (15) oberhalb der tJntglasungstemperatur zu halten, eine Kühlvorrichtung (19a) um die Ausziehdü3e (17) herum, um das Glas bei seiner Bewegung durch die Ausziehdüse und vor dem Verlassen diener Au33.Lohdüse zu verfestigen.

   Vorrichtung naoh Anspruch 5, dadurch ^iiceimaeictine b, dau

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   sich das Ausflußrohr (15) in Richtung des Ausflusses verengt, daß die Ausziehdüse (17, 30) aus Kohlenstoff oder Graphit bestellt und eine Präzisionsausnehmung (18, 31) aufweist, die die gleichen Abmessungen'wie--das- Ende des Ausflußrohres (15) aufweist, daß die Kühlvorrichtung (Ί9Α, 32) die Ausziehdüse (17, 30) auf einem Abschnitt ihrer Länge umgibt,und daß diese Kühlvorrichtung durch eine Vorrichtung (22, 23, 24, 25) in Richtung der Achse der Ausziehdüse in verschiedene Stellungen gebracht werden kann.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen oben offenen Behälter (33) mit geschmolzenem Glas, einen im allgemeinen flachen Einsatz (35, 53), dessen Randerstreckung der Forin des Behälters (33) entspricht und sich angenähert auf dem Pegelstand des geschmolzenen Glases in diesem Behälter befindet, durch eine an diesem Einsatz angebrachte Kühlvorrichtung (43) zur Kühlung des Randes dieses Einsatzes, durch eine aus Kohlenstoff oder aus Graphit bestehenäe Aussiehdüse (38, 57), die von diesem Einsatz gehalten wird und eine präzise senkrechte Ausnehmung (39"» 40, .64) enthält, durch Mittel zum Auspressen des geschmolzenen Glases aus der Ausziehdüse, durch eine Kühlvorrichtung (41, 51, 58, 66, 68, 70, 72) in dieser Ausziehdüse, um in dieserLüse in senkrechter Richtung einen Temperaturabfall zu bewirken, wobei diese Kühlvorrichtung das Glas vor dem Verlassen der Ausziehdüse verfestigt, und durch eine mit dem Einsatz (35, 53) verbundene Vorrichtung (45) zum Einbringen von unter Druck stehendem Strömungsmittel in den Raum zwischen dem Einsatz (35, 53) und dem geschmolzenen Glas in diesem Behälter (33).

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   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im allgemeinen flache Einsatz (35, 53) aus Platin besteht, daß die Ausziehdüse (38, 57) mit Platin verkleidet isti" daß der Druck des Strömungsmittels im Raum zwischen dem Einsatz (35, 53) und der Oberfläche des geschmolzenen Giases im Behälter (33) das G-las in die Ausziehdüse preßt und daß in dieser Ausziehdüse zwischen der Kühlvorrichtung und der äußeren Oberfläche der Ausziehdüse Isoliermaterial (42, 52, 59) enthalten ist, das verhindert, daß das in Berührung mit der Außenseite der Ausziehdüse bestehende, geschmolzene Glas abgekühlt wird»

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche.7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Platin verkleidete Ausziehdüse (38,

   57) eine präzise, gestufte, senkrechte Öffnung (64) aufweist, daß in axialer Richtung getrennte, den Stufen der Öffnung entsprechende Kühlvorrichtungen (66, 68, 70, 72) in dieser Ausziehdüse vorhanden sind und daß Vorrichtungen (67, 69, 71, 73) zur wahlweisen Betätigung jeder dieser Kühlvorrichtungen dienen, um das Glas vor dem Verlassen der Ausziehdüse zu verfestigen.

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