DE1696033C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glasrohren aus einer Glasschmelze - Google Patents

Description

g vorrichtu

^chnet, daß das Regelsystem (122 b )

Heizelement (120') des Schmelzbehälters (10) derart

"f'^Z^ _{daß d}{_e Temperatur der Schmelze und ihre

SLtJ₂Mt erhöht wird, wenn sich der Druck in der

nnickeaszone erhöht hat, und umgekehrt verringert

"_ird.wenn sich dieser Druck verringert hat

q Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,

_durch gekennzeichnet, daß eine Ziehvorrichtung

^ Glasrohr nach seinem Austritt aus der

ringförmigen Druckgaszone in einer Kühlzone

anexeift und den ringförmigen Strom aus Glas über

e ^^ ^ Gasleitung (36) und am vorragenden

_{Fnde des} Steuergliedes (37) vorbeizieht, bnaeaes

bjWen Erfindung betrifft ein Verfahren und eine ^ Herstellung von Glasrohren aus einer _^orr£ * .,_{ie man zwisch}en zwei in Abstand ^»™ befindlichen Rächen einen hohlen Strang

_der i_{nnendurchmesser des} Strangs Ablasen eines auf eine bestimmte

^JJJJ¹ _Zeiteinheit eingestellten Gasstromes in Gasmenge pro ^ ^ ^ _{ichtung dcs}

^^verlaufendes Führungsglied bestimmt wird ^ _{formte Rohr zu einer} Kühlzone

1Vorrfchtungna_Ch Anspmch 2. dadurch gekennzeichne, daß das Führungsg.ied ein SteuergliedW ist. das in seiner Längsrichtung ^ untersch.edl.che

SSSSSgäg

^S Verfahrens geht

_von ⁸ _einer Vorrichtung zur Herstellung

das Druckgas aufnimmt und d.eses zur Atmosphäre

_wird, _wobei dieser mit Hilfe

SlSSBSÄtÄÄ

Führungsglied (37) herum einen ringförmigen Kanal US_PS2^ Weise

SSS=

ien der Abmessungen des Rohrs. Die Abweichungen ies Durchmessers vom Sollwert betragen mindestens 5%.

Solche Abweichungen ergeben sich auch bei einer bekannten Ausfuhrungsform des eingangs genannten Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Durchführung nach US-PS 21 50 017. ßei dieser Vorrichtung tritt die Glasschmelze aus dem Schmelzbehälter durch einen Trichter in die obere öffnung eines zur Formgebung des Innendurchmessers des Glasrohrs selbsttätig ausgeglichen werden.

Das Gas in der ringförmigen Druckgaszone dient nicht nur als Lager für das Glasrohr, sondern regelt.auch kleinere Abweichungen in der Abmessung des Inne.idurchmessers des Glasrohrs. Nimmt nämlich der Innendurchmesser des hohlen Glasstrangs ab, so daß der für den ringförmigen Gasstrom zur Verfügung stehende Raum verringert wird, so erhöht sich der

dienenden Führungsrohrs mit zylindrischer Bohrung ie Gasdruck in diesem Raum und macht die Verringerung ein. Durch die gleiche Öffnung tnit ein Druckgasstrom des Innendurchmessers des hohlen Glasstrangs rückein, der durch den Trichter hindurch in den Hohlraum
des in diesem gebildeten hohlen Glasstranges eingeführt

gängig. Umgekehrt bewirkt eine Zunahme dieses Innendurchmessers eine Abnahme des Drucks des ringförmigen Gasstroms, so daß der Innendurchmesser

drückt der Gasstrom die hier noch weichen Wandungen ij des hohlen Glasstrangs auf seinen Sollwert zurückgeht.

des Glasstranges an die fnnenwandung des Führungs- Diese Korrektur des Innendurchmessers erfolgt sofort

rohrs an, so daß ein Glasrohr geformt wird, wobei

wird. Beim Eintritt in das vorgenannte Führungsrohr

Heizbuchsen im Zufluß und im Ausgang des Führungsrohrs vorgesehen sind. Hinter dem Führungsrohr wird der Außendurchmesser des herausgezogenen Glasrohrs durch eine fotoelektrische Meßeinrichtung gemessen, von der das Meßergebnis als Stellgröße auf die Heizbuchsen und ein Ventil in der Druckgasleitung übertragen wird, durch die das Druckgas in das Innere des Glasrohres eingeführt wird. Auf diese Weise kann an der Formgebungsstelle, so daß praktisch ein Fehler im Innendurchmesser gar nicht erst auftritt und eine nachträgliche Korrektur für den nachströmenden Rohrstrang nicht notwendig ist Diese selbsttätige Korrektur ist ausreichend, wenn nur verhältnismäßig kleine Änderungen des Innendurchmessers des hohlen Glasstrangs erforderlich sind.

Größere Änderungen des Innendurchmessers des Glasstrangs würden auftreten, wenn einer seiner

der Druck des Druckgasstromes und seine Aufblaswir- folg« den Parameter sich ändern würde: Die Temperakung auf den Glasstrang so geregelt werden, daß das tür oder Plastizität der Glasschmelze in der Formge-Glasrohr mit einem berichtigten Wert seines Außen- bungszone, die Ziengeschwindigkeit oder das Ausmaß durchmesser aus dem Führungsrohr austritt Ein des Vorstehens des Führungsgliedes — das vorzugsweigenauer Sollwert des Glasrohres kann auf diese Weise 30 se als axial einstellbares Steuerglied ausgebildet ist erzielt werden, weil die

aber nicht erzielt werden, weil die Einwirkung des Druckgasstroms und der Heizbuchsen auf das Glasrohr entlang dem Führungsrohr unterschiedlich ist und insbesondere auch von der Temperatur der Glasschmelze abhängt

Ein besonderer Nachteil dieser Rohrherstellung liegt darin, daß die Berichtigung des Rohrdurchmessers erst dann jrfolgt wenn jeweils schon eine gewisse Länge von Glasrohr, das nicht den Sollwert-Durchmesser hat hergestellt worden ist

Die Erfindung bezweckt eine genaue und gleichbleibende Bemessung des Innendurchmessers bei der Herstellung eines Glasrohres bereits in der Formgebungszone herbeizuführen, an der ein Druckgasstrom mit dem vorgeformten hohlen Strang in Berührung kommt und zwar ohne daß der Rohrdurchmesser gemessen wird Dabei sollen die hergestellten Hochpräzisionsrohre gleichmäßige Abmessungen erhalten und ihre Abweichungen im Innendurchmesser weniger als 0,5% und vorzugsweise weniger als etwa 0.1 % betragen.

Die Erfindungsaufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Gasstrom mit ringförmigem Querschnitt in den Glasstrang eingeführt und der Formgebungsstelle zugeführt und zwischen dem Führungsglied und dem Glas mit einem Druck durchgeblasen wird, durch den die strömende Glasschmelze in Abstand von der Oberfläche des Führungsglieds gehalten wird, und daß am Ende der Formgebungsstelle das Gas abgeleitet wird.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erstreckt sich ein stab- oder rohrförmiges Steuerglied innerhalb der Leitung und etwas über die Abgabeöffnung der Leitung hinaus in den ausgeblasenen Teil des ringförmigen Druckgasstroms, wobei das Druckgas zwischen dem Führungsglied und dem hohlen Glasstrang eine ringförmige Druckgaszone bildet und in λ;ογο,. „nt^r einem Druck steht, durch den Änderungen unter das Austrittsende des Zuleitungsrohres der Glasschmelze. Zum Beispiel würde Kühlung der Schmelze im Schmelzbehälter eine Verringerung des Innendurchmessers des Glasstromes in der Formgebungszone und eine Erhöhung des Gasdrucks in der Druckgaszone mit sich bringen, ohne daß diese Druckerhöhung den Innendurchmesser ganz auf seinen Sollwert zurückführt.

Für den Fall von Änderungen eines der vorgenannten Parameter wird der Druck des mit gleicher Durchflußmenge pro Zeiteinheit zugeführten Gases in der ringförmigen Druckgaszone über ein Rohr als Steuergröße zu einem Regelsystem übertragen, das entweder Plastizität und Temperatur der Glasschmelze oder die Einstellung des Vorstehens des Steuergliedes unter das Austrittsende des Zuleitungsrohres der Glasschmelze oder die Ziehgeschwindigkeit des Glasrohrs so regelt, daß der Innendurchmesser des Glasrohres auch bei Änderung eines der vorgenannten Parameter seinen Sollwert behält.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Hochpräzisionsrohren,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt durch den oberen Teil der Vorrichtung nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

Fig.4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Richtung des Pfeils 4-4 der F i g. 2 gesehen, teilweise im Schnitt, wobei Teile weggelassen sind,

F i g. 5 eine Einzelansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 2,

Fig.6 eine Einzelansicht des mittleren Teils der Vorrichtung im Schnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 2,

F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 2, wobei Teile weggebrochen sind und der Teil der Vorrichtung dargestellt ist, in dem das Glas erhitzt wird.

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der F i g. 2, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g. 9 einen Schnitt nach der Linie 9-9 der F i g. 2, wobei Teile weggebrochen sind und der Teil der Vorrichtung dargestellt ist, der sich unmittelbar unter dem Rohrformungsbereich befindet,

F i g. 10 einen Schnitt nach der Linie 10-10 von F i g. 6 durch den Tragtisch, der zur Unterstützung des das Glas enthaltenden Gefäßes dient, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g. 11 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der F i g. 2 durch den unteren Teil der Vorrichtung,

Fig. 12 eine Einzelansicht eines Schnitts durch den unteren Teil der Vorrichtung senkrecht zu dem Schnitt nach Fig. 11,

F i g. 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der F i g. 11 zur Darstellung der Rohrziehvorrichtung,

Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie 14-14 der F ig. 11 durch den unteren Teil der Rohrziehvorrichtung,

F i g. 15 eine Einzelansicht der Rohrzieh vorrichtung,

Fig. 16 einen teilweise schematisch dargestellten Schnitt durch den Rohrformungsbereich zur Darstellung des Glas enthaltenden Gefäßes, des konischen Teils, des Steuerteils und zugehöriger Teile der Vorrichtung, wobei auch das zu einem Rohr geformte geschmolzene Glas gezeigt ist,

Fig. 17 eine schematische Darstellung des allgemeinen Aufbaus der Vorrichtung zusammen mit den hauptsächlichen elektrischen Anschlüssen und Gasleitungen und

F i g. 18 eine schaubiidliche Ansicht eines Stücks eines erfindungsgemäß hergestellten Hochpräzisionsglasroh-

Allgemeiner Aufbau der Vorrichtung

Die beispielsweise dargestellte Vorrichtung weist im wesentlichen ein Rahmen- oder Traggestell 2 (Fig. 1) auf, auf dem die Einrichtungen zum Formen des Rohres und zur genauen Einstellung seiner Toleranzen, bei 4 angebracht sind. Zu der Einrichtung zum Formen des Rohres und zum Einstellen seiner Toleranzen gehören das Gefäß 35, das konische Teil 36 und das Einstell- und Steuerglied 37 (Fig. 16). Auch die bei 6 gezeigte Rohrzieheinrichtung ist auf dem Traggestell angebracht Das Traggestell dient auch als Halterung für andere Teile der Vorrichtung, die elektrischen und die Gasanschiußteile, die Antriebsmotoren und das Getriebe.

Das Traggestell trägt zwei auf der Grundplatte 8 angebrachte senkrechte Ständer. Von den Ständern aus ragen eine Anzahl von Plattformen oder Tischen nach vorn, die die Rohrformungs- und die Rohrzieheinrichtung tragen. Die Plattformen 10,12,14 und 16 (Fig. 1) tragen somit die Einrichtungen zum Formen des Rohres und zum Einstellen seiner Toleranzen. Die Plattformen 18 und 20 tragen die Rohrzieheinrichtung.

Auch die Elektromotoren zum Antrieb der Einrichtung sind an dem Traggestell angebracht Die Ständer tragen eine Plattform 22 (Fig.2), auf der ein Elektromotor 23 angebracht ist, der durch Leitungen 24 in geeigneter Weise an einer (nicht gezeigten) Stromquelle angeschlossen ist Der Motor 23 steht fiber ein Getriebe 25 mit einer Antriebswelle 26 in Verbindung, auf welcher Riemenscheiben 27,28 und 29 angebracht sind die die Rohrformungs- und die Rohrzieheinrichtung in Drehung versetzen.

Auf der Grundplatte 8 ist ein weiterer Elektromotor 30 angebracht, der in beliebiger Weise an eine (nicht gezeigte) Stromquelle angeschlossen und mittels eines Getriebes 31 mit einer Antriebswelle 32 verbunden ist, auf der eine zum Antrieb der Rohrzieheinrichtung dienende Riemenscheibe 33 sitzt.

Die Rohrzieheinrichtung

Die Rohrzieheinrichtung 6 ist in den Fig. 1, 2 und 11-15 im einzelnen dargestellt. Wenn das Glasrohr zwischen den Seitenwandungen der öffnung des

ie Bodens des Gefäßes 35 und der Außenfläche des konischen Teils 36 herausgepreßt worden ist, was später im einzelnen erläutert wird, wird es durch die Rohrzieheinrichtung 6 und das Einstell- und Steuerglied 37 herum nach unten an eine Stelle gezogen, an der es so weit abkühlt, daß es seine Form behält Dann tritt das Glasrohr, nachdem es sich durch ein zylindrisches Gehäuse 74 der Halterung des Gefäßes 35 abwärts bewegt hat zwischen leerlaufende Führungsrollen 125 und von diesen weiter nach unten durch die Rohrzieh einrichtung.

Die Rohrzieheinrichtung ist an den Plattformen 18 und 20 mitteis Lager 126 und 127 drehbar gelagert. Der obere Teil der Rohrzieheinrichtung besitzt eine kreisförmige Scheibe 128, die in der Mitte mit einer öffnung und einem nach unten ragenden ringförmigen Ansatz oder Gehäuse 129 versehen ist, an dem eine Riemenscheibe 130 befestigt ist Die Riemenscheibe 130 ist über einen mit Zähnen versehenen Riemen 131 mit der auf der vom Motor 23 angetriebenen Welle 26 sitzenden Riemenscheibe 29 verbunden. Somit bewirkt der Motor 23 über die Welle 26 und die durch den

Riemen miteinander verbundenen Riemenscheiben die Drehbewegung der Rohrzieheinrichtung. Der untere Teil der Rohrzieheinrichtung ist an einer

mit Hilfe der Lager 127 an der Plattform 20 gelagerten drehbaren Scheibe 132 angebracht Zwischen der Scheibe 132 und einer unter der Riemenscheibe 130 angebrachten Scheibe 133 befinden sich zwei verschiebbare Blöcke 134, die Rohrziehriemen 135 (Fig. 17)

führen. Die Stützblöcke 134 sind auf Kugellagerbuchsen 136 derart gelagert, daß sie seitlich auseinander und aufeinander zu verschoben werden können.

jeder der Riemen 135 läuft um an den unteren und obere Enden der Riementriebe angebrachte Führungs rollen 137 und geht von dort mit den sich gegenüberlie genden Innenseiten der Riementriebe um die Hinterseite je einer Riementreibrolle 138 (F i g. 11,13,17) und um die Spannrollen 13% die an den anderen Seiten der Riemen anliegen.

Die Riementreibrollen 138 werden durch den Motor 30 angetrieben, der durch das Getriebe 31 mit der Welle 32 verbunden ist, auf der die Riemenscheibe 33 sitzt Die Riemenscheibe 33 treibt einen Riemen 140, der seinerseits die auf einer Welle 142 sitzende Riemen scheibe 141 antreibt und so die Umdrehung der Welle bewirkt Auf der Welle 142 ist eine Schnecke 143 angebracht, in die Schneckenräder 144 eingreifen, welche mittels Keilverzahnung auf der die Treibrollen 138 tragenden Welle angebracht sind. Durch die

te Drehung der Treibrollen 138 werden die Riemen 135 angetrieben. Somit wird durch den Antrieb mittels des Motors 30 der Antrieb der Riemen 135 bewirkt Die Geschwindigkeit der Riemen kann durch das Wechselgetriebe 31 geregelt werden.

Die Stützblöcke 134 und die Riemen 135 können mittels der Kugellagerbuchsen 136 aufeinander zu und voneinander weg geschoben werden. Normalerweise werden sie gegeneinandergedrückt, wobei sie mit Hilfe

von Schraubenfedern 146, die sich zwischen der Außenseite der Blöcke und an der Scheibe 132 angebrachten Konsolen 147 abstützen, eine elastische Kraft auf das durch sie hindurchgezogene Glasrohr ausüben. S

Die Riemen 135 werden durch die Spannrollen 139 weitgehend gespannt gehalten. Die Spannrollen werden normalerweise mit Hilfe von Schraubenfedern 148, die um Wellen 149 herum angebracht sind und eine nach außen gerichtete Kraft auf an den äußeren Enden der '° Wellen sitzenden Muffen ausüben, aufeinander zu gedrückt, so daß sie die Riemen 135 spannen. Die Spannrollen 139 sind auf schwenkbaren Platten 1150 angebracht Die Federn 148 dienen dazu, die Wellen 1149 nach außen zu drücken, wobei auf dem inneren Ende der "5 Wellen angebrachte Nocken 151 das Bestreben haben, das untere Ende der Platten 150 nach innen zu verschwenken, so daß die Spannrollen 139 eine spannende Kraft auf die Riemen 135 ausüben.

Damit das Glasrohr zwischen den Riemen 135 zentriert werden kann, während das Rohr zwischen den Riemen abwärts rollt, sind leerlaufende Führungsrollen 155 am unteren Ende der Arme 156 schwenkbar angebracht, die ihrerseits wiederum schwenkbar auf den Zahnräder 157 tragenden Wellen angebracht sind. Die *5 leerlaufenden Rollen 155 werden mit Hilfe einer Feder 158', die zwischen nach unten ragenden Armen 156 angebracht ist, aufeinander zu gedrückt, so daß sie an den einander gegenüberliegenden Seiten des zwischen ihnen hindurchgeführten Glasrohrs angreifen. Die leerlaufenden Rollen 155 sind mit ihren Wellen senkrecht zu den Rollen 137 und 138 angebracht und liegen dem mittleren Teil des Riemens 135 benachbart, so daß sie das Glasrohr zwischen den beiden benachbarten Flächen der Riemen 135 zentrieren.

Somit wird das Glasrohr bei seiner Herstellung zwischen den leerlaufenden Rollen 155 und den Riemen 135 hindurch und weiter durch den rohrförmigen unteren Teil der bei 6, F i g. 12, gezeigten Rohrzieheinrichtung nach unten gezogen. Ein rohrförmiges Glied 167 wird durch ein Lager 158 in der Plattform 20 und ein Lager 159 in einer von der Plattform 20 nach unten stehenden Konsole 160 gehalten, daß es sich drehen kann. Das Rohr kann unter dem Auslaßende des rohrförmigen Gliedes 167 nach unten in einem unter der Rohrzieheinrichtung angebrachten Speicherraum geführt werden, in dem es zu einem großen Ring gewunden werden kann. Hiernach kann das Rohr in für den Gebrauch gewünschte Längsabschnitte zerschnitten werden. ^s°

Das Obersetzungsverhältnis zwischen den Riemenscheiben 29 und 130 ist so gewählt, daß die Rohraeheinrichtung mit der gleichen Geschwindigkeit um eine etwa vertikale Achse gedreht wird wie das Gefäß, das konische Teil und das Einstell- und Steuerglied, wie im folgenden im einzelnen noch erläutert wird. Die Drehgeschwindigkeit kann verändert werden.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Rohrzieheinrichtung beim Sehen kann je nach Größe der herzustellenden *° Rohre, each der Größe des Gefäßes, des konischen Teils und des Entstell- und Steuergliedes verändert werden.

Einrichtung zum Formen des Rohres und

zum Einstellen seiner Toleranzen <,,

Diese Einrichtung ist als Ganzes mit dem Bezugszeichen 4 versehen und hauptsächlich in den F i g. 1 bis 10 und 16 dargestellt

Sie enthält das Gefäß 35, das kegelstumpfförmige oder konische Teil 36 und das Kompensator- oder Einstell- bzw. Steuerglied 37. Diese Teile oder zumindest ihre arbeitenden Bereiche sind aus einem Werkstoff hergestellt, der hohen Temperaturen standhält, die höher sind als die, bei denen der Werkstoff fließfähig und bearbeitbar gemacht wird, aus dem das Rohr hergestllt werden soll. Wenn das Rohr aus Glas hergestellt werden soll, muß dieser Werkstoff Temperaturen von etwa 1090⁰C aushalten. Zu diesem Zweck wurde bei der Erfindung Platin verwendet: es können aber ebenso andere geeignete Werkstoffe wie Molybdän, Rhodium oder ein feuerfestes Material verwendet werden.

Das Gefäß 35 ist so groß, daß es einen Vorrat an geschmolzenem Glas oder anderem, geeignetem zu einem Rohr zu formendem Material aufnehmen kann, der zum Herstellen eines Rohres ausreicht. Es kann im wesentlichen zylinderförmige Gestalt mit einem Boden und umlaufende Mantelwandung haben. Der Boden besitzt, wie gezeigt, eine Mittelöffnung und das konische Teil 36 wird konzentrisch durch die Bodenöffnung des Gefäßes hindurch eingesetzt. Die innere die Öffnung umgebende Oberfläche des Gefäßes ist poliert und glatt, und ebenso die Außenfläche des Kegels. Die Größe der öffnung und der Durchmesser des Kegels können je nach der gewünschten Größe des Rohres geändert werden.

Der Kegel ist, wie gezeigt, hohl oder rohrförmig und das Kompensator- oder Einstell- bzw. Steuerglied 37 erstreckt sich durch ihn nach unten und ragt ein kurzes Stück unter ihm hinaus. Das Steuerglied hat einen kleineren Durchmesser als die durch den Kegel hindurchgehende öffnung, so daß um das Steuerglied herum ein Hohlraum gebildet wird, durch das Gas hindurchströmen kann. Der Durchmesser des Einstelloder Steuergliedes 37 kann je nach der gewünschten Größe des Rohres und je nach den anderen Arbeitsbedingungen verändert werden.

Wie in den F i g. 2, 3,6 und 16 deutlich gezeigt ist, ist der Kegel 36 an der Unterseite einer Platte 41 angebracht, die ihrerseits von einem Halteteil 42 am unteren Ende des drehbaren rohrförmigen Gehäuses 43 getragen wird. Ein drehbares Gehäuse 43 seinerseits ist in Lagern 44 und 45 in den Plattformen 12 und 14 gelagert. Das obere Ende des Gehäuses ist an einer mit Zähnen versehenen Riemenscheibe 46 befestigt, an die der von der Riemenscheibe 27 angetriebene Riemen 47 angreift Somit dient der Motor 23 dazu, die Riemenscheibe 46, das Gehäuse 43 und den an dessen unterem Ende befestigten Kegel(stumpf) 36 in Drehung zu versetzen.

Die Lagerung des Gefäßes 36 ist besonders klar in den Fig. 1, 2, 6, 7. 8 und 9 gezeigt Das Gefäß ist mit Hilfe von Kopfschrauben 71 abnehmbar auf einem Tisch 70 angebracht So können die Kopfschrauben eingeschraubt werden und das Gefäß festhalten oder sie können gelöst werden, so daß das Gefäß ausgewechselt werden kann. Der Tisch wird von Beinen 72 getragen, die ihrerseits auf der an dem oberen Ende eines drehbaren zylindrischen Gehäuses 74 befestigten ringförmigen Platte 73 angebracht sind. Die oberste Platte 73 ist mit einer umlaufenden ringförmigen Rinne 75 versehen, die zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit wie z. B. Wasser, dient Die Kühlflüssigkeit kann mit Hilfe eines Rohres 76 in den oberen Teil der Rinne geleitet und mit Hilfe des Rohres 77 aus dem unteren Teil der Rinne abgeleitet werden. Auf diese Weise werden der

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Tischaufbau und andere Teile, die sich unter dem Gefäß 35 befinden, durch die Flüssigkeit in der Rinne 75 gekühlt, während das Rohr geformt und durch die Vorrichtung nach unten gezogen wird.

Ein zylindrisches Gehäuse 74 ist in Lagern 78 und 79 (F i g. 6) drehbar gelagert, die ihrerseits von dem nicht drehbaren vertikal verstellbaren Lagermantel 80 gehalten werden. Das zylindrische Gehäuse 74 ist am unteren Ende einer Riemenscheibe 81 befestigt, die durch einen mit Zähnen versehenen Riemen 82 mit der auf der durch den Motor angetriebenen Welle 26 sitzenden Riemenscheibe 28 verbunden ist. So werden durch die Drehung des Motors 23 die Riemenscheibe 81 und das Gehäuse 74 in Drehung versetzt. Da der Tisch 70 und das von diesem getragene Gefäß 35 mit der Riemenscheibe 81 verbunden sind, dreht sich das Gefäß ebenfalls. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Riemenscheiben 28 und 81 ist das gleiche wie zwischen den Riemenscheiben 27 und 46, so daß sich das Einstell- oder Steuerglied, das konische Teil und das Gefäß und auch die Rohrzieheinrichtung alle mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Diese Drehbewegung erleichtert von Anfang an eine gleichmäßige Verteilung des rohrbild'nden Werkstoffs im Gefäß, wie nachstehend ausgeführt wird, hat aber auch noch kompliziertere Auswirkungen auf die Rohrgestaltung.

Das Glas oder sonstiger zur Herstellung des Rohres verwendeter Werkstoff kann dem Gefäß 35 in beliebiger Form zugeführt werden, z. B. als Perlen, Kügelchen, Pulver oder als vorgeschmolzener Werkstoffstrom oder als starre Stange, und zwar mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden dadurch erreicht, daß man das Glas als starren Stab auf die in F i g. 2 und schematisch in Fig. 17 gezeigte Weise einführte. So wird mit Hilfe einer durch einen Motor 107 angetriebenen Zuführrolle 106 ein Glasstab 104 durch ein Führungsrohr 105 dem Gefäß 35 zugeführt. Gegenüber der Führungsrolle 106 kann eine Führungsdruckrolle 108 angebracht und durch die Feder 109 an den Glasstab gedrückt werden, so daß sie mit Reibung an diesem angreift Während der Glasstab 104 in das Gefäß 35 eingeführt wird, kann er durch eine geeignete Heizvorrichtung angewärmt werden, z. B. mittels einer Widerstandsheizspule 110, die das Führungsrohr 105 nahe seinem Ende umgibt an dem es in das Gefäß eintritt und durch einen durch ein Ventil 121 gesteuerten Vorwärmbrenner 120, der sich über dem Gefäß befindet. Die elektrische Widerstandsheizspule 110 ist an dem Stromkreis einer Stromquelle 111 angeschlossen,wie in Fig. 17 dargestellt

Die Vorschubgeschwindigkeit des Glasstabes 104 zum Gefäß 35 kann durch eine Elektrode des Fühlers gesteuert werden, der in den oberen Teil des Gefäßes hineinragt Wenn der Glasspiegel im Gefäß die Elektrode erreicht wird die Geschwindigkeit des Motors 107 verringert so daß auch die Vorscfaubgeschwindigkeit des Glases zum Gefäß verringert wird. Wenn umgekehrt der Glasspiegel im Gefäß absinkt nimmt die Vorschubgeschwindigkeit des Glases zn. Diese Steuervorrichtung hält somit den Spiegel des geschmolzenen Werkstoffe im Gefäß auf gleichbleibender Höhe. Dieser Vorgang ist in Fig. 17 schematisch dargestellt m der die Elektrode 112 in Verbindung mittels einer Leitung 113 an ein Steuergerät 114 angeschlossen ist das seinerseits über die Leitung 15 mit dem Elektromotor 107 verbunden ist der die Vorschubgeschwindigkeit in der oben angegebenen Weise steuert

steuert

Das Glas im Gefäß 35 _wj_rcj durch zwei verschiedeni Wärmequellen geschmolzen. Eine dieser Wärmequellei ist eine dauernde: Wärmequelle und ist in dei dargesieiiien Ausführungsform als ein Induktionsheiz gerät nach Art eine« Hochfrequenzheizgerätes, oder eil mit IRundfunkfrequenzen betriebenes Heizgerät ausge bildet. So ist, wie gezeigt, ein Induktionsheizstab 1« oder eine Induktionsheizwicklung auf dem Tisch 7C angebrachi, der das Gefäß 35 trägt. Die Induktionsheiz wicklung ist, wie bei 117 in F i g. 17 gezeigt ist an einer Rundfunkfrequenzgenerator 118 angeschlossen. Zusätzlich zu der konstanten Wärmequelle wird erfindungsgemaß eine veränderlich einstellbare und gesteuerte Wärmequelle in Form von Gasdüsen verwendet Jedoch können für diese Wärmequelle, ebenso wie für die konstante Wärmequelle, ein Strahlungs-, Induktionsoder Widerstandsheizgerät oder sonstige Wärmequellen verwendet werden. So wird, wie in den F i g. 7 und 17 gezeigt ist, eine Gasdüse oder ein Brenner 120' verwendet und durch ein Ventil ITl' gesteuert das seinerseits mit einer nicht gezeichneten Brenngas- und !sauerstoffquelle verbunden ist. Die Durchflußmenge des Gases durch das Ventil und den Brenner und dementsprechend die von den Gasflammen erzeugte wärmemenge änderi sich nach Maßgabe des Druckes des Gases, das in dem Raum zwischen dem konischen l eil und dem Einstell- oder Steuerglied strömt wie noch ausgeführt wird.

Das geschmolzene Glas im Gefäß 35 strömt durch die Öffnung im Boden des Gefäßes und zwischen den Wandungsteilen der Öffnung und der Außenseite des Konischen Teils nach unten und wird auf diese Weise zu einem rohrförmigen Gebilde geformt. Das rohrförmige geschmolzene Glas wird dann durch die Rohrzieheinrichtung nach unten abgezogen.

Das Gefäß 35 ist so angebracht, daß es in bezug auf aas konische Teil 36 höher und tiefer eingestellt werden Kann. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß die strecke, um die das konische Teil unter dem Gefäß hervorragt, der relative Durchmesser des Bereichs des Jonischen Teils, der sich an der Öffnung im Gefäß befindet und auch die relative Breite bzw. der Uurchmesser des Raumes zwischen dem konischen Tt;! und der Öffnung des Gefäßes eingestellt Diese Breite steht natürlich in direkter Beziehung zu der Wandstärke des fertigen Rohres.

Der Mantel 80 kann mit Hilfe eines Griffs 84 (F i g- 2) ™m V^ ^{Senken des Gef}äßes 35 lotrecht so I^"^ ^{Der Griff} 84 ist am Ende einer aus νΓι! ι^Getnebf ⁸S Agenden Welle mit dieser durch Verkeilung verbunden, und durch Drehen des Griffes 84 w,rd bewirkt daß sich die Wellen 86 drehen, auf denen en Rnzel 87 sitzt das an je einer Zahnstange 88 angreift die mit dem Mantel 80 verbunden ist So wird durch Drehen des Griffs 84 in der einen Richtnn* das Gefäß 35 genoben und m der anderen Richtung gesenkt (Wellen and m Ständern 89 drehbar gelagert wie Fig. 10 zeigt Die eine der Wellen wird von einem direkt mit dem Getriebe 85 verbundenen Getriebe 90 aus angetrieben. Die andere WeDe wird von einem Getriebe ^angetrieben, welches seinerseits wiederum aber eine Welle 92 mit dem Getriebe 90 verbunden ist)

ts ist ersichtlich, daß das konische TeU 36 mit Hilfe 6s p?1 }i^r!^^{n 1}^ ⁸^" <* abnehmbar auf einer £ i *^F * * ^! > ge'agert ist So kann das konische Teil •»entfernt und durch ein anderes konisches Teil mit anderen Eigenschaften oder von anderer Größe ersetzt werden. Das EinsteU- und Steuerglied bzw. der

Kompensator 37 ist mit Hilfe von Kopfschrauben 69 an einem Satz von Lagern 49, 30 abnehmbar angebracht Somit kann auch das Einstell- und Steuerglied abgenommen und durch ein anderes mit anderen Eigenschaften oder von anderer Größe ersetzt werden.

Um das geschmolzene Glasrohr vor Zug und Luftströmungen so lange zu schützen, bis es nach unten an die Stelle gezogen wurde, an der es genügend erhärtet und abgekühlt ist, um seine Form zu behalten, wird ein Schutzschirm oder Gehäuse um das Rohr herum vorgesehen, das von dem unteren Ende des Gefäßes, dem konischen Bauteil und dem Einstell- und Steuerglied aus in das zylinderförmige Gehäuse 74 gezogen wird. Dieser Schirm 94 ist aus durchsichtigem Material, z. B. Glas, hergestellt und ist am oberen Ende eines unten in das zylindrische Gehäuse 74 hineinragenden Rohres 95 angebracht. Der Schirm und das mit diesem verbundene Rohr sind zusammen auf einer Gleitführung % (Fig.9) angebracht, die lotrecht verstellbar ist, so daß der Schirm und das Rohr zusammen in den oberen Teil des Gehäuses gesenkt oder nach oben gehoben werden können, so daß diese obere Oberfläche des Schirms, wie F i g. 6 zeigt, beinahe an den Tisch 70 angreift (der Schirm darf nicht so weit gehoben werden, bis er an den Tisch angreift, da er nicht drehbar ist).

Die Gleitführung 96, der Schirm 94 und das Rohr 95 können mit Hilfe eines Griffes 97, der am Ende einer mit gewinde versehenen Welle 98 angebracht ist gehoben und gesenkt werden. Die Welle 98 ist ihrerseits in die Gleitführung 96 eingeschraubt. Wenn nun der Griff 97 in der einen Richtung gedreht wird, so werden die Gleitführung, der Schirm und das Gehäuse gemeinsam angehoben, wenn der Griff in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, so werden diese Teile gemeinsam gesenkt Die Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Schiene wird durch zwei Führungsstäbe 99 geführt die am oberen Ende eines Ständers tOO (F i g. 6) angebracht sind, der seinerseits an einem von den kahmenteilen 2 getragenen Balken angebracht ist

Das Einstell- oder Steuerglied 37 und das es umgebende Rohr 38 ragen über die Enden der Rahmenteile 2 hinaus und sind in den Lagerbuchsen 49 und 50 gelagert, die von einer gleitend geführten Stange

51 getragen werden. Die Stange 51 ist an Rahmenteilen

52 derart gelagert, daß sie zwischen diesen mit Hilfe eines Drehgriffs 53 gehoben und gesenkt werden kann, der am Ende einer mit Gewinde versehenen Verstellstange 54 angebracht ist Diese ragt durch den Oberteil der Rahmenteil 52 hindurch und greift an der Stange 51 an, so dafl diese bei Drehen des Drehgriffs nach oben oder nach unten verschoben wird Somit kann das Einstell- oder Steuerglied so weh nach unten verschoben werden, daß es unter das Ende des konischen Teils 36 vorragt, oder es kann angehoben und in den konischen Teil hineingezogen werden.

Ein an der Stange 51 angebrachtes Anzeigegerät 55 bewegt sich mit dieser aufwärts und abwärts und bewirkt ein Stellglied 56, das sich an der Oberseite der Plattform 10 abstützt, derart, daß das Anzeigegerät die relative Stellung des Einsteli- oder StenergBedes anzeigt Das Anzeigegerät kann auf '/ιοοππη geeicht sein and zeigt die Länge des unterhalb des Kegels herausragenden Teils des Einstellgliedes an.

Wie m den Fig. 3,5 und 6 gezeigt ist, erstrecken sich das Ernsten- und Steuerglied 37 and das dieses umgebende Rohr 38 nach unten durch öle Plattformen 10. 12 und 14 in das konische Teil 36 hinein. Unter normalen Arbeitsbedingungen ragt das Einstell- und Steuerglied in konzentrischer Anordnung zu dem konischen Teil unter dieses vor.

Das Einstell- oder Steuerglied 37 ist hohl, so daß ein Gas, wie Luft, durch es hindurchströmen kann. Das konzentrische Rohr 38 endet kurz vor dem unteren Ende des Einstell- und Steuergliedes und ist mit diesem an seinem oberen und unteren Ende luftdicht verbunden; es besitzt in seinem mittleren Abschnitt eine

ίο Einlaßöffnung 39 und nahe seinem unteren Ende eine Auslaßöffnung 40. Luft oder ein sonstiges Gas wird durch die öffnung 39 in das Rohr 38 eingeführt und verläßt es durch die öffnung 40. Dabei ist die Auslaßöffnung 40 eine kalibrierte Meßöffnung, bei der der durch sie hindurch nach außen gehende Gasstrom mit einer kleinen, genau geregelten Geschwindigkeit bzw. Menge pro Zeiteinheit ausströmen kann.

Ein rohrförmiges Gehäuse 60 umgibt das Einstell- und Steuerglied 37 und das Rohr 38 und beide erstrecken

zo sich von Kupplungsbuchsen 58 nach unten bis zum konischen Teil 36. An seinem unteren Ende ist das Gehäuse 60 luftdicht mit dem konischen Teil verbunden und an seinem oberen Ende greift es luftdicht an den Kupplungsbuchsen 58 an. Durch diese Kupplungsteile hindurch kann Gas in das Rohr 38 eingeführt werden und der Gasdruck in dem das Rohr umgebenden Raum kann, wie noch beschrieben wird, abgefühlt und gemessen werden.

Es ist ersichtlich, daß die Kupplungsbuchsen ai.s zwei übereinander angebrachten Buchsen bestehen. Die obere Kupplungsbuchse besitzt einen Bund 62, durch den eine Gasleitung 63 hindurchgeht. Die Gasleitung steht mit öffnungen im drehbaren Teil der Kupplungsbuchsen in Verbindung, welche ihrerseits das Gas an eine Kammer weiterleiten, die denjenigen Teil des Rohres 38 umgibt, in dem sich die öffnung 39 befindet. So kann Gas aus der Leitung 63 durch die Öffnung 39 in das Innere des Rohres 38 eintreten. Die untere Kupplungsbuchse hat einen feststehenden Bund 64, durch den sich eine Leitung 65 erstreckt. Die Leitung steht in Verbindung mit den öffnungen in der Kupplungsbuchse, welche ihrerseits mit einer Kammer verbunden sind, die durch das obere offene Ende des Gehäuses 60 mit dessen Innenraum in Verbindung steht.

So kann der Druck innerhalb des Gehäuses ständig über die Leitung 65 abgefühlt werden.

Wie in F i g. 17 schematisch gezeigt ist ist die Gasleitung 63 über einen Druckregler 66 an eine unter Druck stehende Quelle von Gas angeschlossen, wie z. B.

Luft Argon. Stickstoff od. dgl. Es hat sich gezeigt, da3 zufriedenstellende Ergebnisse dadurch erzielt werden, daß ein inertes Gas, wie z. B. Argon, unter einem Druck von 1,05 kp/cm² verwendet wird

Es ist ersichtlich, daß das Gas durch die öffnung 39 m das Rohr 38 gepreßt wird Der Gasdruck erhöht sich innerhalb des Rohres und das Gas wird durch die öffnung 40 mit geregelter Menge pro Zeiteinheit in den zwischen dem Einsteli- und Steuerglied und dem konischen Teil gebildeten Raum geleitet Da das untere Ende des Gehäuses 60 luftdicht an das obere Ende des konischen Teils 36 angeschlossen ist. ist der Gasdruck innerhalb des Gehäuses 60 der gleiche wie innerhalb des korsischen Teils. Dieser Gasdruck, der hier als Kompensationsdruck bezeichnet wird dient nicht nur als ein Lagerpolster, das verhindert, daß das Rohr an dem Einsteli- und Steuerglied angreift, sondern der Gasdruck regelt auch ständig die Größe der Bohrung des geformten Rohres.

>4 14

Die Arbeitsweise des Kompensator- bzw. Einstell- und Steuergliedes und

der Präzisionsregelung

Der Gasdruck, in dem zwischen dem konischen Teil 36 und dem Einstell- und Steuerglied 37 gelegenen freien Raum, der auch als Kompensatorkammer bezeichnet werden kann, äußert sich je nach Maßgabe der Plastizität des das Rohr bildenden Werkstoffs und/oder des Innendurchmessers des äußersten unteren Teils des das Steuerglied umgebenden Rohres (38). Wie bereits beschrieben, strömt das Gas aus dem Druckregler 66 durch die Leitung 63 und die öffnung 39 in das das Steuerglied umgebende Rohr 38 und durch die Zumeßöffnung 40 in die Kompensatorkammer. Um die Kompensatorkammer wieder zu verlassen, muß das Gas zwischen der Außenseite des alleruntersten Teils des Steuergliedes 37 und dem geschmolzenen Material hindurchtreten, das durch die ringförmige öffnung strömt, die, wie F i g. 16 und 17 zeigen, durch das Gefäß 35 und das konische Teil 36 gebildet wird. Wenn das Gas durch den ringförmigen Raum zwischen dem geschmolzenen, das Rohr bildenden Werkstoff und dem alleruntersten Teil des Steuergliedes hindurchgeströmt ist, entweicht es nach oben durch das hohle Innere des Steuergliedes 37 hindurch, und ein Teil des Gases kann auch nach unten durch daß gebildete Rohr hindurch ■entweichen. Somit tritt Gas in einer konstanten geregelten Durchflußmenge in die Kompensatorkammer ein und entweicht durch eine öffnung, deren Größe vom Außendurchmesser des alleruntersten Teils des Steuergliedes und vom Innendurchmesser des zwischen der öffnung des Gefäßes 35 und dem konischen Teil 36 strömenden, das Rohr bildenden Werkstoffs abhängt.

Wie schon beschrieben wurde, ändert sich der Innendurchmesser des zwischen dem Gefäß 35 und dem konischen Teil 36 geformten Glasrohrs in Abhängigkeit von vielen äußeren Parametern, wie z. B. der Höhe des Spiegels des geschmolzenen Glases im Gefäß, der Geschwindigkeit, mit der das abgekühlte Rohr aus dem Rohrformungsbereich abgezogen wird, der Größe der öffnung zwischen dem Gefäß und dem konischen Teil 36, der Temperatur des Gefäßes, des geschmolzenen Materials, der umgebenden Atmosphäre usw. Tatsächlich ändert sich auch der Innendurchmesser des in der Höhe des unteren Teils des Steuergliedes befindlichen geschmolzenen Materials mit diesen Parametern, und zwar praktisch direkt proportional zu der Veränderung am fertigen Rohr. Da der Druck in der Kompensatorkammer in erster Linie durch die Zuflußmenge des Gases in der Zeiteinheit und durch die Menge bzw. Geschwindigkeit, mit der es entweicht, bestimmt wird, und da die Zuflußinenge in der Zeiteinheit konstant ist, ist es klar, daß die Größe der ringförmigen öffnung, durch die das Gas entweicht, sich umgekehrt wie der Kompensatordruck ändert bzw. zu diesem z. B. etwa umgekehrt proportional ist.

Da der Kompensatordruck stets so hoch ist, daß er eine Berührung des plastischen Rohrwerkstoffs mit dem Steuerglied 37 verhindert, ist es offensichtlich, daß der Kompensatordruck konstant bleibt, wenn die obengenannten Parameter konstant gehalten werden, und daß dann der Bohrungsdurchmesser des fertigen Rohres konstant bleibt In der Praxis ist es äußerst schwierig, all diese Parameter konstant zu halten; aber wenn einer oder mehrere von diesen sich ändern, treten Änderungen des Kompensatordrucks auf, die sich so auswirken, daß sie den Innendurchmesser des geformten Rohres sowohl direkt als auch indirekt aufrechtzuerhalten suchen.

Wenn bei irgendeinem der Parameter eine geringe Änderung auftritt, die die Größe der ringförmigen öffnung zwischen dem geschmolzenen, das Rohr bildenden Werkstoff und dem alleruntersten Abschnitt des Steuerglied« verringert, dann wird das Durchströmen von Gas durch diese öffnung beschränkt, und der Kompensatordruck erhöht sich wie vorstehend erklärt Durch diese Erhöhung des Kompensatordruckes wird das geschmolzene Material vom untersten Ende des Steuergliedes abgedrängt, und der erhöhte Druck ist bestrebt, den Abstand zwischen dem das Rohr bildenden Werkstoff und dem unteren Ende des Steuergliedes aufrechtzuerhalten und danach den Bohrungsdurchmesser des fertigen Rohres wiederherzustellen bzw. aufrechtzuerhalten. Wenn andererseits eine kleinere Änderung bei einem der Parameter auftritt, durch die die Größe der ringförmigen öffnung zwischen dem geschmolzenen, das Rohr bildenden Werkstoff und dem unteren Ende des Steuergliedes erhöht wird, so nimmt der Kompensatordruck ab und läßt diesen Werkstoff näher an das untere Ende des Steuergliedes herantreten und zwar infolge der Oberflächenspannungskräfte und des äußeren Druckes. Somit suchen Änderungen des Kompensatordrucks unmittelbar die Größe der Bohrung oder den Innendurchmesser des zu bildenden Rohres aufrechtzuerhalten.

Wenn größere Änderungen der Temperatur des das Rohr bildenden Werkstoffes auftreten, so ergeben sich etwas kompliziertere Verhältnisse. Temperaturänderungen beeinflussen nämlich die Plastizität des Rohres nicht nur um das untere Ende des Steuergliedes herum, sondern auch entlang dem ganzen unterhalb des Steuergliedes liegenden Teil des Rohres und oberhalb der Rohrzieheinrichtung, in denen die Gestalt des Rohres noch nicht endgültig festgelegt und erstarrt ist. Wenn das Rohrmaterial wärmer und deshalb plastischer ist während es sich am Steuerglied vorbei bewegt braucht es länger, um abzukühlen oder zu erstarren, und es wird folglich von der Rohrzieheinrichtung auf einen kleineren Durchmesser gezogen. Wenn andererseits das Rohrmaterial kälter und deshalb weniger plastisch ist, braucht es weniger Zeit um abzukühlen odsr zu erstarren, und wird deshalb durch die Rohrzieheinrichtung auf einen weniger kleinen Durchmesser gezogen. Um große Temperaturänderungen auszugleichen, die einen meßbaren Einfluß an der Stelle ausüben, an der das Rohr erstarrt und dadurch auch einen Einfluß auf die Größe der Bohrung des fertigen Rohres haben, oder um große Änderungen in irgendeinem anderen Parameter auszugleichen, die einen Einfluß auf die Größe de: fertigen Rohres haben, wird der Druck in det Kompensatorkammer abgefühlt und dazu verwendet die veränderlich einstellbare Wärmezufuhr der Heiz vorrichtung zu regeln.

Es ist ersichtlich, daß der äußerste obere Teil de; zwischen dem Gehäuse 60 und dem Rohr 38 gebildeter Raumes durch die Leitung 65 mit einem Übertrager 6Ϊ ψ Verbindung steht, der ein Membran-Wandler ist unc auf Druckändeningen anspricht Dieser Wandler 67 is durch eine Leitung 122 mit einem Regelgerät 12J verbunden, das als Detektor oder Verstärker ausgebil det sein kana Das Regelgerät ist seinerseits, wie bei 12' gezeigt an das Ventilregelgerät 121 (Fig. 17) ange schlossen. Über diese Servovorrichtung bewirken de Wandler und das Regelgerät, daß das Gasventil de

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Regelbrenners 120' sich schließt und demzufolge die Erhitzung des Glasrohrmaterials im Gefäß 35 verringert wird, wenn die Plastizität des Glases in dem das Steuerglied umgebenden weitgehend geschmolzenen Material sich erhöht und der Kompensatordruck sich s demzufolge vermindert Wenn jedoch die Plastizität des das Steuerglied umgebenden Glases sich »erringert und sich der Kompensatordruck. erhöht, bewirken der Wandler und das Regelgerät, dafl sich das Gasventil 120' öffnet und demzufolge die Erhitzung des Gefäßes 33 verstärkt So sind die Änderungen im Kompensatordruck durch ein automatisches System bestrebt den wichtigsten Parameter »Temperatur« für den Bereich der Rohrformung gleichbleibend zu erhalten oder größere Änderungen in anderen maßgebenden Parametern auszugleichen und die Größe der Bohrung oder den Innendurchmesser des geformten Rohres indirekt aufrechtzuerhalten.

Allgemeine Arbeitsweise

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung und die Durchführung des Verfahrens anhand eines speziellen Beispiels beschrieben, in dem ein Kapillarrohr aus Flintglas mit einem Innendurchmesser von etwa 0.890 mm und einem Außendurchmesser von etwa 1,22 mm hergestellt wird.

Ein Gefäß 35 aus Platin mit einer kreisförmigen Bodenöffnung von 1,142 mm Durchmesser wird in der Maschine angebracht. Der kegelförmige Teil besteht ebenfalls aus Platin und besitzt an seinem unteren Ende eine öffnung von 4,06 mm 0 und einen Neigungswinkel von 10°. Das konische Teil ragt um etwa 1,524 mm unter dem Gefäß hervor, und sein Durchmesser beträgt auf der Höhe der öffnung im Gefäß etwa 4,64 mm, so daß der Durchmesser der ringförmigen öffnung zwischen Gefäß und konischem Teil 3,41 mm beträgt

Der Kompensator bzw. das Steuerglied 37 ist ebenfalls aus Platin und hat einen Außendurchmesser von 1,90 mm und einen Innendurchmesser von 1,159 mm. Er bzw es ragt etwa um 5,08 mm unter dem unteren Ende des konischen Teils hervor, oder soweit, bis der genaue Bohrungsdurciimesser von 0,89 mm im fertigen Rohr hergestellt ist.

Durch das Rohr 63 und die öffnung 39 läßt man Argongas in das das Steuerglied umgebende Rohr 38 strömen mit einer Durchflußmcnge von etwa 125 cc in der Minute bei einem Druck von 1,050 kp/cm². Stäbe aus Flintglas werden in das Gefäß eingeführt und das Glas wird vorgewärmt und dann in dem GefäS bei einer Temperatur von etwa 1010⁰C zum Schmelzen gebracht. Zu diesem Zweck wird die Induktionsspule für die Induktionsheizung mit etwa 20O0 Watt bei Rundfunkfrequenz gespeist, und die Durcrflußmenge des Gases an den Regelbrennern beträgt etwa 230 cc pro Minute bei einem Druck von 0,0875 kp/cm², wobei der Sauerstoff mit einer Durchflußmenge von etwa 50 cc pro Minute und einem Druck von 0,28 kp/cm² zu den Brennern strömt.

Die Zumeßöffnung 40 nahe dem unteren Ende des Kompensatorrohres 38 hat einen Durchmesser von etwa 0,152 mm.

Beim Ingangsetzen der Maschine wird zunächst das Steuerglied 37 durch Drehen des Grilfes 53 nach oben gezogen, bis es völlig in das konische Teil 36 hineingezogen ist. Der Glasstab wird unmittelbar nach seiner Vorwärmung in dem Widerstandsheizgerät und durch den Vorwärmbrenner 120 allmählich in das Gefäß eingeführt, das auf die angegebene Temperatur erhitzt wird. Dieser Vorgang benötigt etwa eine halbe Stunde. Wenn das Glas schmilzt, fließt es zwischen der die öffnung im Boden des Gefäßes umgebenden Wandung und dem konischen Teil nach unten. Bn fertiges Stück Glasrohr wird durch die RohrzieheiniichUing nach oben derart eingeschoben, daß es an diesem weitgehend geschmolzenen Glasrohr angreift Das Glasrohr kann auf diese Weise durch das zylindrische Gehäuse 74, das den Tisch 70, auf dem das Gefäß 35 angebracht ist trägt nach unten gezogen werden.

Zu Beginn des Ziehens des Glasrohres durch die Maschine können der Schutzschirm 94 und das Rohr 95 durch Drehen des Griffes 97 gesenkt werden, und wenn das Glasrohr ordnungsgemäß durch die Maschine geführt ist können der Schirm 94 und das Rohr 95 in die in F i g. 6 gezeigte Stellung gehoben werden.

Wenn das Glasrohr durch das zylindrische Gehäuse 74 durchgegangen ist, wird es durch die Führungsrollen 125 und die als Ganzes bei 6 gezeigte Rohrzieheinrichtung nach unten gezogen. Dann wird es nach außen durch eine Hülse 167 (Fig. 12) geführt und nach unten zu einer nicht dargestellten Kammer unterhalb der Vorrichtung, in der es aufgewickelt oder in Abschnitte von gewünschter Länge zerschnitten wird.

Wenn das Glas im Gefäß 35 auf die vorgeschriebene Temperatur von etwa 1010⁰C erhitzt worden ist und mit einer Geschwindigkeit von etwa 133 m/min nach unten gezogen wird, wird das Steuerglied mit Hilfe des Griffs 35 langsam gesenkt so daß es etwa 5,08 mm unter dem unteren Ende des konischen Teils hervorragt Bei diesem Vorgang muß das Steuerglied so langsam und sorgfältig gesenkt werden, daß es den Strom von geschmolzenem Glas nicht berührt Zu Beginn des Vorgangs kann das Erhitzen durch Vorwärmen des Glasstabes und durch Induktionserhitzen des Glases im Gefäß vorgenommen werden. Zu diesem Zeitpunkt an dem das Steuerglied in seine Arbeitsstellung gesenkt wird, wird der Gasregelbrenner 120 angestellt

Die Regelbrenner werden zunächst von Hand bedient. Wenn der Gasdruck in dem Raum zwischen dem Steuerglied und dem konischen Teil sich jedoch auf etwa 0,035 kp/cm² erhöht kann die Senkvorrichtung in Betrieb gesetzt werden. Wenn der Druck in der Kompensatorkammer bei automatischer Regelung durch Abnahme der Plastizität des Glases in der das Steuerglied umgebenden Zone zunimmt bewirkt das Regelgerät 121, daß sich das Gasventil weiter öffnet und die Zufuhr von Wärme zum Gefäß 35 erhöht Wenn der Gasdruck in diesem Raum durch erhöhte Plastizität des Glases in der das Steuerglied umgebenden Zone abnimmt, dann bewirken der Wandler und das Regelgerät, daß das Gasventil sich weiter schließt, so daß die Wärmezufuhr zum Glas im Gefäß 35 vermindert wird.

Der temperaturabhängige Zustand des Glasrohres in der das Steuerglied umgebenden Zone wird ständig abgefühlt, und das Abfühlergebnis wird derart rückgeführt, daß die Wärmezufuhr zum Glas im Gefäß sich automatisch erhöht bzw. verringert wenn die Tempera tür des Glases abnimmt bzw. zunimmt

Das führt zur Herstellung von einem endloser Kapillarrohr mit kleiner Bohrung, wobei die Bohruni einen gleichbleibenden Durchmesser hat und ir Toleranzen von 0,1 % oder weniger gehalten wird. Eil Kapillarrohr dieser Art ist bei 165 in F i g. 18 gezeigt.

Bei der vorstehend beschriebenen speziellen Ausfüh rungsform hat es sich gezeigt, daß zufriedenstellend! Ergebnisse erzielt werden, wenn das gesamte Aggrega

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von konischem Teil, Steuerglied und Rohrzieheinrichtung mit etwa zwei Umdrehungen pro Minute gleichmäßig um seine lotrechten Achsen gedreht wird.

Abgeänderte Ausführungsformen

Die vorstehend anhand der Zeichnungen beschriebene und dargestellte Vorrichtung ist lediglich eine kennzeichnende Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung, die die Erfindung darstellen. Die nachstehend beschriebenen Abänderungen dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung bleiben im Rahmen des Erfindungsgedankens.

a) Zwar ist vorstehend die Herstellung von Präzisionsglasrohren aus geschmolzenem Glas beschrieben, jedoch kann jeder geeignete Werkstoff verwendet werden.

b) Die hier gezeigte und beschriebene Vorrichtung stellt zwar Rohre mit kleiner Bohrung her. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können jedoch Rohre mit einer ao Bohrung von beliebiger Größe und mit beliebiger Wandstärke hergestellt werden.

c) Es wurde zwar eine Vorrichtung gezeigt und beschrieben, die ein lotrechtes Rohrformungs- und Rohrziehsystem verwendet, in welchem das Rohr nach unten gezogen wird. Das Einstell- und Steuerglied und die übrigen erfindungsgemäßen Einrichtungen können jedoch auch in Systemen verwendet werden, in denen das Rohr waagerecht, aufwärts oder in jeder beliebigen Richtung oder Lage gezogen wird.

d) Die hier dargestellte und beschriebene Vorrichtung besitzt zwar ein wahlweise ausführbares und veränderbares System, durch cas die Rohrformungseinrichtung und die Rohrzieheir richtung in Drehung versetzt werden können. Es kann jedoch auch eine Vorrichtung verwendet werden, bei der diese Einrichtungen oder ein beliebiger Teil dieser Einrichtungen (wie z. B. das Steuerglied) nicht in Drehuni: versetzt werden können.

e) Die hier dargestel te und beschriebene Vorrichtutg besitzt zwar ein hohles Steuerglied, durch das das Abfühlen des Kompeisatorgases erleichtert wird; es kann jedoch auch ein massives Steuerglied verwendet werden, bei dem das gesamte Kompensatorgas durch das geformte Rohr entweichen kann.

f) Die hier dargestellte und beschriebene Vorrichtung besitzt zwar ein zylindrisches Steuerglied, eine kreisförmige öffnung des Gefäßbodens, ein konisches Teil und ringförmige Offnunger zwischen dem Gefäß und dem konischen Teil und zwischen dem geschmolzenen Rohrformmaterial und dem Steuerglied; es kann jedoch auch jede geeignete Formgebung an jeder dieser Stellen verwendet werden, die die Herstellung eines nicht kreisförmigen Rohres erleichtert

g) Bei der hier dargestellten und beschriebenen Vorrichtung wird zwar die Strecke, um die das Steuerglied unter dem jnteren Ende des Gefäßes oder des konischen Teils hervorragt (o^er um die das konische Teil sich unterhalb des Gefäßes erstreckt) verändert, um Änderungen in der durchschnittlichen oder normalen Größe der Bohrung des fertigen Rohres herbeizuführen; zu dem gleichen Zweck können abe auch andere durcbschrättUche oder normale Kompensa tordrücke verwendet werden.

b) Bei der bier dargestellten und beschriebene! Vorrichtung werden zwar Änderungen an dem Abfühl und Obertragangsgerät dazu verwendet, die Wärmezu fuhr durch den Gasbrenner zu verändern und dadurcl die Größe der Bohrung des fertigen Rohres einzustel len; ein solches Übertragungsgerät oder irgendeii Gerät, das direkt auf Dmckänderungen anspricht, kam jedoch auch dazu verwendet werden, Strahlungswärme Induktionswänne oder Widerstandswärme zu erzeuget oder irgendeine veränderliche Wärme zu bilden, die die Größe der Bohrung des fertigen Rohres beeinflußt Statt dessen oder zusätzlich kann ein solches Obertra gungsgerät oder irgendein Gerät, das direkt au Dmckänderungen anspricht, dazu verwendet werden die Strecke einzustellen, um die das Steuerglied vor daj untere Ende des Gefäßes oder konischen Teils hervorragt, um den Kompensatordnick oder die Durchflußmenge, mit der Gas in die Kompensatorkammer eingeführt wird, zu verändern, um die Geschwindigkeit zu verändern, mit der das Rohr aus dem Rohrbildungsbereich abgezogen wird, um die Höhe des Spiegels oder den Druck des geschmolzenen Rohrformmaterials im Gefäß zu verändern, oder um irgendeinen Parameter zu verändern, der Einfluß auf den Innendurchmesser oder die Größe der Bohrung des fertigen Rohres hat

i) Bei der hier gezeigten und beschriebenen Vorrichtung wird zwar ein Steuerglied verwendet das sich durch das konische Teil erstreckt und an einer Stelle endet in deren Umgebung das Rohrformmaterial noch geschmolzen ist; es kann jedoch auch ein Steuerglied verwendet werden, das in eine Zone ragt in der das Rohr sich schon gefestigt hat oder erstarrt ist.

j) Bei der hier gezeigten und beschriebenen Vorrichtung wird zwar ein hohles Steuerglied dazu verwendet, das Kompensatorgas abzuleiten, ein solches Steuerglied kann jedoch auch dazu verwendet werden, das Gas zwischen das Rohrformungsmaterial und dem unteren Ende des Steuergliedes einzuführen. Weiterhin soll jedes System, bei dem Gas über ein massives inneres Teil geleitet wird, um ein Präzisionsrohr zu formen oder dessen Formvorgang zu regeln, als eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gelten.

Wie vorstehend beschrieben, eignen sich die Vorrichtung und das Verfahren für die kontinuierliche Herstellung von Hoclipräzisionsrohren aus Glas und anderen Materialien, wobei die Maße dieser Rohre innerhalb der Toleranz von ± 0,5% gehalten werden können. Die kontinuierliche Herstellung von Hochpräzisionskapillarrohren bot besondere Schwierigkeiten. Das Verfahren und die Vorrichtung können zur Herstellung von Hocripräzisionskapillarrohren dienen, deren Bohrungsquerüchnitt weniger als 0,387 cm² beträgt und im wesentlichen über die ganze Rohrlänge gleichgleibend innerhalb der Toleranzen von ± 0.1% bleibt.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1 Verfahren zur Herstellung von Glasrohren aus einer Glasschmelze, die man zwischen zwei in Abständen voneinander befindlichen Flächen einen hohlen Strang bilden läßt, den man zur Formgebung zu einer Stelle strömen läßt, an der der Innendurchmesser des Strangs unter anderem durch Einblasen eines auf eine bestimmte Gasmenge pro Zeiteinheit eingestellten Gasstromes in den Strang und ein in Strömungsrichtung des Glasrohres verlaufendes Führungsglied bestimmt wird und von d=r das geformte Rohr zu einer Kühlzone gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom mit ringförmigem Querschnitt m den Glasstrang eingeführt und der Formgebungsstelle zugeführt und zwischen dem Führungsglied und dem Glas mit einem Druck durchgeblasen wird, durch den die strömende Glasschmelze in Abstand von der M Oberfläche des Führungsgliedes gehalten wird, und daß das Gas am Ende der Formgebungsstelle abgeleitet wird.
2. 2. Vorrichtung zur Herstellung von Glasrohren mit dem Verfahren nach Anspruch 1 aus einer »5 Glasscnmelze. die aus der Austrittsöffnung des Schmelzbehälters ringförmig am Ende einer Leitung vorbeiströmt, welche durch die Austrittsoffnung hindurchragt und einen Druckgasstrom führt, der durch eine Abgabeöffnung am Ende der Leitung austritt und hier von dem hohlen Strang aus Glas umhüllt wird, wobei dieser mit Hilfe eines m der Strömungsrichtung des Gasstroms verkufenden Führungsgliedes eine Formgebung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß sich das stab- oder rohrförmig«? 35 Führungsglied (37) innerhalb der Leitung (36) und etwas über die Abgabeöffnung der Leitung hmaus in den ausgeblasenen Teil des ringförmigen Druckgasstromes erstreckt, wobei das Druckgas zwischen dem Führungsglied und dem hohlen Glasstrang eine ringförmige Druckgaszone bildet und in dieser unter einem Druck steht, durch den Änderungen des Innendurchmessers des Glasrohrs selbsttätig ausge

   f ten Jg* g£g££ Ρ™ Zeiteinheit zugef^rfriLesünder ringförmigen Druckgaszone über oas _Steuergröße zu einem Regelsystem

   *"*^ _l2,') übertragen ist, das entweder L^ un<l Temperatur der Glasschmelze oder ^,geschwindigkeit des Glasrohrs oder die SJ^ des Vorstehens des Steuerglied«* (37) eimng (36) so regelt, daß der Innendurch- ^ _Glasrohrs auch bei Änderung eines l bhält