DE19521072C1

DE19521072C1 - Flat esp. quartz glass plate prodn.

Info

Publication number: DE19521072C1
Application number: DE1995121072
Authority: DE
Inventors: Karl Kreutzer; Anton Steinkohl; Ralf Dr Takke
Original assignee: Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Current assignee: Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2015-06-10

Abstract

In glass (esp. quartz glass) plate prodn. by subjecting a glass tube to longitudinal slitting, softening and bending to spread out the slit, the novelty is that, during bending, the tube (12) is heated in a deformation furnace while lying on a flat support (2), at least one of the free edges (16) of the slit (13) being supported by an auxiliary device (1) within the tube (12) and being subjected to a force directed outwardly from the tube interior. Also claimed is an appts. for carrying out the above process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Glasplatte, insbesondere aus Quarzglas, umfassend das Bereitstellen eines Glasrohres, Versehen des Glasrohres mit einem von der einen zur gegenüberliegenden Stirnseite verlaufenden Längsschlitz, Erweichen und Aufbiegen des Glasrohres durch Anlegen einer den Längsschlitz erweiternden Kraft.The invention relates to a method for producing a glass plate, in particular from Quartz glass, comprising providing a glass tube, providing the glass tube with a from one longitudinal slit to the opposite end face, softening and Bend open the glass tube by applying a force expanding the longitudinal slot.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für die Herstellung einer Glasplatte durch Auf biegen eines längsgeschlitzten Glasrohres, mit einer Trägereinrichtung für das Glasrohr, mit ei nem im Bereich eines der freien Ränder des Längsschlitzes angreifenden Aufweiteeinrichtung zur Aufweitung des Längsschlitzes und mit einer Heizeinrichtung zum Erweichen des Glasrohres.Furthermore, the invention relates to a device for the production of a glass plate by Auf bend a longitudinally slotted glass tube, with a support device for the glass tube, with egg nem in the region of one of the free edges of the longitudinal slot engaging expansion device to widen the longitudinal slot and with a heating device to soften the Glass tube.

Glasplatten, insbesondere aus Quarzglas, werden beispielsweise als Sichtfenster bei optischen Apparaturen und chemischen Reaktoren oder auch für Teleskope benötigt. Aus der GB-A 2 184 434 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Quarzglasplatten bekannt. Dabei wird ausgegangen von einem längsgeschlitzten Quarzglasrohr. Der eine freie Rand des Längsschlitzes wird mit einem ortsfesten plattenförmigen Halter, der andere mit ei nem Hilfswerkzeug verschmolzen. Das Quarzglasrohr wird daraufhin mittels Brennern bereichs weise erwärmt und dabei unter Zuhilfenahme des Hilfswerkzeuges aufgebogen.Glass plates, in particular made of quartz glass, are used, for example, as viewing windows for optical ones Equipment and chemical reactors or also required for telescopes. From the GB-A 2 184 434 is a method and an apparatus for producing quartz glass plates known. The starting point is a longitudinally slotted quartz glass tube. The one free Edge of the longitudinal slot is with a fixed plate-shaped holder, the other with egg fused with an auxiliary tool. The quartz glass tube is then made using burners warmed up and bent with the help of the auxiliary tool.

Das bekannte Verfahren umfaßt eine Vielzahl von Verfahrensschritten; es ist daher zeit- und kostenaufwendig. Die angeschmolzenen Hilfswerkzeuge können beim Hantieren abbrechen. Während des Erhitzens sublimiert ein Teil des Quarzglases. Dieser Quarzglasverlust ist un gleichmäßig über die herzustellende Platte verteilt. Die mit dem bekannten Verfahren herge stellte Glasplatte ist wellig.The known method comprises a large number of process steps; it is therefore time and expensive. The melted auxiliary tools can break off when handling. Part of the quartz glass sublimes during heating. This loss of quartz glass is un evenly distributed over the plate to be produced. Herge with the known method put glass plate is wavy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem glatte Glasplatten kostengünstig herstellbar sind und eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zur Herstel lung von Glasplatten bereitzustellen.The invention has for its object to provide a method with the smooth glass plates are inexpensive to manufacture and a simple and reliable device for manufacturing to provide glass plates.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Ver fahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Glasrohr beim Aufbiegen auf einer planen Unterlage aufliegend vollständig in einem Verformungsofen erwärmt wird, wobei mindestens ei ner der freien Ränder des Längsschlitzes mittels einer innerhalb des Glasrohres angeordneten Hilfseinrichtung gestützt oder gestützt und mit einer vom Glasrohr-Innern nach außen gerichte ten Kraft beaufschlagt wird.With regard to the method, this task is based on the Ver drive according to the invention solved in that the glass tube when bending on a plan The underlay is completely heated in a shaping furnace, at least ei ner of the free edges of the longitudinal slot by means of an arranged inside the glass tube Auxiliary device supported or supported and with one facing outwards from the inside of the glass tube force is applied.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Glasrohr im Verformungsofen gleichmäßig über seine gesamte Länge erwärmt. Dadurch werden Inhomogenitäten der Zusammensetzung durch bereichsweise unterschiedliches Abdampfen von Glasbestandteilen vermieden. Aufgrund der homogenen Erweichung im Verformungsofen verformt sich das Glasrohr gleichmäßig; Dich teunterschiede und Welligkeiten werden weitgehend vermieden. Der Ausdruck "plane Unterla ge" beinhaltet, daß die Unterlage eine ausreichend große Fläche zum vollständigen Ausbreiten der Glasrohr-Mantelfläche bereitstellt. Für den Fall, daß die herzustellende Glasplatte eine glat te Oberfläche aufweisen soll, wird die plane Unterlage mit glatter Oberfläche ausgebildet. Soll die Glasplatte eine strukturierte Oberfläche aufweisen, ist die plane Auflagefläche mit der ent sprechenden Struktur als Negativ zu versehen.In the method according to the invention, the glass tube becomes uniform in the shaping furnace warmed over its entire length. This causes inhomogeneities in the composition avoided by different evaporation of glass components in some areas. Because of the homogeneous softening in the forming furnace deforms the glass tube evenly; You Te differences and ripples are largely avoided. The expression "plan base ge "means that the underlay has a sufficiently large area for complete spreading the surface of the glass tube provides. In the event that the glass plate to be produced a smooth te surface, the flat surface is formed with a smooth surface. Should the glass plate has a structured surface, the flat contact surface with the ent speaking structure as a negative.

Üblicherweise wird von einem Glasrohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgegangen; das Ver fahren hängt aber nicht von der Querschnittsform ab. Wesentlich ist, daß innerhalb des Glas rohres eine Hilfseinrichtung angeordnet werden kann, die die freien Ränder des Längsschlitzes, oder mindestens einen dieser Ränder, stützt und/oder mindestens einen dieser Ränder mit ei ner vom Glasrohr-Innern nach außen gerichteten Kraft beaufschlagt.A glass tube with a circular cross section is usually assumed; the ver driving does not depend on the cross-sectional shape. It is essential that inside the glass tube an auxiliary device can be arranged, the free edges of the longitudinal slot, or at least one of these edges, supports and / or at least one of these edges with egg force applied from the inside of the glass tube to the outside.

Je nach Anordnung des erweichenden Glasrohres auf der Unterlage, besteht die Gefahr, daß einer oder beide freien Ränder des Längsschlitzes aufgrund ihres Gewichtes in das Glasrohr- Innere einfallen. Dies verhindert das Stützen des Randes bzw. der Ränder. Ob dabei die Stüt zung eines oder beider Ränder notwendig ist, hängt von der Anordnung des Glasrohres auf der Unterlage ab. Wichtig dabei ist der Verlauf des Längsschlitzes. Verläuft der Längsschlitz bei spielsweise seitlich am Glasrohr, so ist eine Stützung des unteren freien Randes, der der Unter lage am nächsten ist, nicht erforderlich, wenn dieser beim Erweichen aufgrund der Schwerkraft ohnehin nach außen (in bezug auf das Glasrohr) umklappt. Bei einer Anordnung des Längs schlitzes an der der Unterlage abgewandten Oberseite des Glasrohres ist es hingegen erforder lich, beide freien Ränder abzustützen, weil sie ansonsten beim Erweichen des Glases in das Glasrohrinnere einfallen würden. Das ist beispielsweise stets dann der Fall, wenn bei der Pro jektion des Glasrohres auf die Unterlage, die freien Ränder innerhalb der Projektionsfläche zu liegen kämen.Depending on the arrangement of the softening glass tube on the base, there is a risk that one or both free edges of the longitudinal slot due to their weight in the glass tube Inside come up. This prevents the edge or edges from being supported. Whether the stud tion of one or both edges depends on the arrangement of the glass tube on the Document. The course of the longitudinal slot is important here. The longitudinal slot runs at for example on the side of the glass tube, so is a support of the lower free edge, which is the bottom closest is not necessary if it softens due to gravity folded down anyway (in relation to the glass tube). With an arrangement of the longitudinal slot on the top of the glass tube facing away from the base, however, is required Lich to support both free edges, because otherwise they soften when the glass in the Inside of the glass tube would occur. This is always the case, for example, if the Pro the glass tube onto the surface, the free edges within the projection surface would come.

Bei einer alternativen Verfahrensweise wird der freie Rand nicht nur gestützt sondern zusätz lich in Richtung vom Glasrohr-Innern nach außen gedrückt und dadurch der Längsschlitz erwei tert. Dies geschieht dadurch, daß mittels innerhalb des Glasrohres angeordneten Hilfseinrich tung der freie Rand oder die freien Ränder mit einer vom Glasrohr-Innern nach außen gerichte ten Kraft beaufschlagt werden. Diese Kraft trägt zu einer beschleunigten Aufweitung des Schlit zes und zu einer Verformung des Glasrohres bei. Der Hilfseinrichtung kommen bei dieser Ver fahrensvariante zwei Wirkungen zu, nämlich einerseits die Stützwirkung, um das Einklappen des freien Randes oder der freien Ränder zu verhindern, und andererseits die Verformungswir kung zur Schlitzaufweitung. Hierzu ist es erforderlich, daß die Hilfseinrichtung den sich vonein ander entfernenden Schlitzrändern in einem gewissen Bereich nachführbar ist. Vorteilhafterwei se erfolgt die Nachführung mindestens so weit, daß die Projektion der beiden freien Ränder auf die Unterlage den Rand der Projektionsfläche des Glasrohres bilden. Eine darüber hinausgehende Stützung und Führung der freien Ränder ist nicht erforderlich, weil ab dann sichergestellt ist, daß die Ränder nicht mehr nach innen umklappen können. Weiterhin ist es bei dieser Verfahrensvariante erforderlich, daß die Hilfseinrichtung eine gewisse Verformungskraft auf die freien Schlitzränder ausübt. Diese Verformungskraft kann beispielsweise auf der Wirkung eines elastischen Elementes beruhen oder auf der Schwerkraft.In an alternative procedure, the free edge is not only supported but also additional Lich pushed outwards in the direction of the inside of the glass tube, thereby expanding the longitudinal slot tert. This is done by means of auxiliary devices arranged inside the glass tube the free edge or the free edges with a facing outwards from the inside of the glass tube force is applied. This force accelerates the expansion of the Schlit zes and to a deformation of the glass tube. The auxiliary device come with this Ver driving variant to two effects, namely on the one hand the support effect to the folding to prevent the free edge or free edges, and on the other hand the deformation slot widening. For this purpose, it is necessary for the auxiliary device to differ from one another other slit edges can be tracked in a certain range. Advantageously The tracking takes place at least so far that the projection of the two free edges the pad form the edge of the projection surface of the glass tube. A further one Support and guidance of the free edges is not necessary, because from then on it is ensured is that the edges can no longer fold inwards. It is also the case with this process variant required that the auxiliary device a certain deformation force on the free Slit edges. This deformation force can, for example, on the effect of a elastic element or based on gravity.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung der Glasplatte mit einer Größe entsprechend der gesamten Zylindermantelfläche des Ausgangs-Glasrohres.The method according to the invention enables the production of the glass plate with one size corresponding to the entire cylindrical surface of the exit glass tube.

Zusätzliche Verformungswerkzeuge sind nicht erforderlich, das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Aufbiegen des Glasrohres allein aufgrund der Schwerkraft und der durch die Hilfseinrichtung bereitgestellten Kräfte.Additional deformation tools are not required, the method according to the invention enables the bending of the glass tube solely due to gravity and the forces provided by the auxiliary device.

Als besonders geeignet hat sich ein Verfahren erwiesen, bei dem das Glasrohr auf der Unterlage so angeordnet wird, daß der Längsschlitz auf der der Unterlage gegenüberliegenden Oberseite des Glasrohres verläuft. Sofern dabei bei der Projektion des Glasrohres auf die Unterlage, beide freien Ränder innerhalb der Projektionsfläche zu liegen kommen, ist es bei dieser Anord nung erforderlich, beide freien Ränder abzustützen. Das Verfahren arbeitet besonders vorteil haft bei einer spiegelsymmetrischen Anordnung von Unterlage, Längsschlitz und Hilfseinrich tung zueinander, wobei die Spiegelfläche vertikal zur Unterlage verläuft.A method has proven to be particularly suitable in which the glass tube on the base is arranged so that the longitudinal slot on the opposite side of the base of the glass tube runs. If, when projecting the glass tube onto the surface, With this arrangement it is the case that both free edges come to lie within the projection surface necessary to support both free edges. The method works particularly advantageously adheres to a mirror-symmetrical arrangement of the base, longitudinal slot and auxiliary device direction to each other, the mirror surface being vertical to the base.

Als besonders vorteilhaft hat es sich aber erwiesen, die Erweiterung des Längsschlitzes auf grund der auf die Hilfseinrichtung einwirkenden Schwerkraft zu erreichen. Die Kraft zur Erweite rung des Längsschlitzes und zur Verformung des Glasrohres wird dabei aufgrund des Eigenge wichts der Hilfseinrichtung oder eines Teils davon bereitgestellt. Diese Verfahrensweise ist be sonders einfach und kostengünstig, da keinerlei zusätzliche Verformungswerkzeuge, Verfor mungsschritte oder von außerhalb des Verformungsofens eingreifende Verformungskräfte er forderlich sind. Bei einer Verfahrensweise, bei der die Verformung zum Aufbiegen des Glasroh res ausschließlich aufgrund der Schwerkraft erfolgt werden ohne menschlichen oder maschinel len Aufwand besonders glatte Glasplatten erzeugt.However, it has proven to be particularly advantageous to expand the longitudinal slot due to the gravity acting on the auxiliary device. The power to expand tion of the longitudinal slot and for the deformation of the glass tube is due to the Eigenge weight of the auxiliary device or a part thereof. This procedure is particularly simple and inexpensive, since no additional deformation tools, Verfor steps or deformation forces acting from outside the deformation furnace are required. In a procedure in which the deformation to bend the glass tube res are done solely due to gravity without human or machine particularly smooth glass plates.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung von Quarzglas- Platten.The method according to the invention is particularly well suited for the production of quartz glass Plates.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe ausgehend von der eingangs er läuterten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Trägereinrichtung eine plane Auflagefläche für das Glasrohr und als Heizeinrichtung ein Verformungsofen vorgesehen ist, und daß die Aufweiteeinrichtung mindestens ein Stützelement umfaßt, dessen eine Abmessung auf einen Wert im Bereich zwischen 80% und 99% des Innendurchmessers des Glasrohres eingestellt ist, und das innerhalb des Glasrohres um eine parallel zum Längschlitz verlaufenden Schwenkachse in Richtung auf den Längsschlitz schwenkbar angeordnet ist, und das an der Schwenkachse als auch im Bereich eines freien Randes des Längschlitzes angreift, wobei das Stützelement mit einem Druckelement in Wirkverbindung steht, das auf das Stützelement eine in Richtung auf den freien Rand wirkende Kraft ausübt und/oder, wobei der Schwerpunkt des Stützelementes außerhalb der Vertikalen auf die Schwenkachse, in Richtung auf den freien Rand hin verschoben ist.With regard to the device, the above-mentioned task is based on the above refined device according to the invention in that a plane as a carrier device Support surface for the glass tube and a deformation furnace is provided as a heating device, and that the expander includes at least one support member, one dimension of which to a value in the range between 80% and 99% of the inner diameter of the glass tube is set, and that within the glass tube around a parallel to the longitudinal slot Swivel axis is arranged pivotably in the direction of the longitudinal slot, and that at the Pivots as well as in the region of a free edge of the longitudinal slot, which Support element is operatively connected to a pressure element, which in on the support element Direction exerts force on the free edge and / or, the focus of the Support element outside the vertical on the pivot axis, in the direction of the free Edge is shifted.

Der Verformungsofen gewährleistet eine gleichmäßige Erwärmung und Erweichung des zu ver formenden Glasrohres über dessen gesamte Länge. Inhomogenitäten der Zusammensetzung durch bereichsweise unterschiedliches Abdampfen von Glasbestandteilen oder ungleichmäßige Verformungsgeschwindigkeiten aufgrund von Viskositätsunterschieden im Glasrohr werden dadurch weitgehend vermieden. Das erweichende Glasrohr legt sich auf die plane Auflageflä che gleichmäßig auf, wobei die freien Schlitzränder nach außen umklappen. Hinsichtlich der Ausbildung der planen Auflagefläche und des Verformungsofens bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf das vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfah ren Gesagte verwiesen.The deformation furnace ensures uniform heating and softening of the ver forming glass tube over its entire length. Inhomogeneities in the composition due to different evaporation of glass components or uneven areas Deformation speeds due to differences in viscosity in the glass tube largely avoided. The softening glass tube lies on the flat contact surface open evenly, with the free edges of the slot folding outwards. With regard to the Training of the flat contact surface and the deformation furnace in the invention Device is based on the above in connection with the inventive method referred to.

Der Aufweiteeinrichtung kommen zwei Wirkungen zu, nämlich einerseits die Stützwirkung, um das Einklappen des freien Randes oder der freien Ränder des Längsschlitzes zu verhindern, und andererseits die Verformungswirkung zur Schlitzaufweitung. Hierzu weist die Aufweiteein richtung mindestens ein innerhalb des Glasrohres anzuordnendes Stützelement auf. Zur Erfül lung seiner Stützfunktion greift das Stützelement einerseits im Bereich des freien Schlitzrandes an, andererseits stützt es sich unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise durch Anliegen an der Innenwandung des Glasrohres, auf der Auflagefläche ab. Zum Abstützen des Randes ist es nicht erforderlich, daß das Stützelement unmittelbar am Rand selbst angreift. Es genügt eine Unterstützung im Bereich des Randes. Zu diesem Zweck ist eine Abmessung des Stützelemen tes auf einen Wert im Bereich zwischen 80% und 99% des Innendurchmessers des umzufor menden Glasrohres eingestellt. Das Stützelement wird im Glasrohr so angeordnet, daß es, im Schnitt quer zur Längsachse eines im Beispiel runden Glasrohres gesehen, mit dieser Abmes sung eine Sekante innerhalb des Kreisquerschnittes bildet. In diesem Beispiel ist die Länge der Sekante um 1% bis 20% kürzer als der Kreisdurchmesser.The expanding device has two effects, namely on the one hand the supporting effect in order to prevent the free edge or the free edges of the longitudinal slot from collapsing, and on the other hand the deformation effect to widen the slot. The widening indicates this direction at least one support element to be arranged within the glass tube. To fulfill the support element engages on the one hand in the area of the free slot edge on the other hand, it is directly or indirectly supported, for example by concerns about the Inner wall of the glass tube, on the support surface. It is for supporting the edge does not require that the support element acts directly on the edge itself. One is enough Support in the area of the edge. For this purpose, a dimension of the support element tes to a value in the range between 80% and 99% of the inner diameter of the setting glass tube set. The support element is arranged in the glass tube so that it, in Section seen transversely to the longitudinal axis of a round glass tube in the example, with this dimension solution forms a secant within the circular cross-section. In this example the length is the Seconds 1% to 20% shorter than the circle diameter.

Um die Verformungswirkung der Aufweiteeinrichtung zu gewährleisten, ist das Stützelement schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse verläuft parallel zum Längschlitz und liegt üblicherwei se im Bereich des Angriffspunktes des Stützelementes an der der Unterlage zugewandten Un terseite des Glasrohres. Das Stützelement ist somit in Richtung senkrecht zum Längschlitz schwenkbar. Die Schwenkbarkeit gewährleistet, daß das Stützelement den Schlitzrändern in ei nem gewissen Bereich nachführbar ist, wenn diese sich beim Erweichen des Glasrohres von einander entfernen.In order to ensure the deformation effect of the expanding device, the support element is pivoted. The pivot axis runs parallel to the longitudinal slot and is usually se in the area of the point of application of the support element to the base facing the un bottom of the glass tube. The support element is thus perpendicular to the longitudinal slot swiveling. The pivotability ensures that the support element in the slot edges in egg a certain range can be tracked if this changes when the glass tube softens remove each other.

Zusätzlich übt das Stützelement eine den Schlitz erweiternde Kraft auf die Ränder oder auf den Rand aus. Dies wird dadurch erreicht, daß das Stützelement an der Schwenkachse als auch im Bereich eines freien Randes des Längschlitzes angreift. Dadurch wird die Verformungsge schwindigkeit erhöht. In addition, the support element exerts a slot widening force on the edges or on the Edge out. This is achieved in that the support element on the pivot axis and in Area of a free edge of the longitudinal slot attacks. This will cause the deformation speed increased.

In einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die den Längsschlitz erweiternde Kraft durch die Schwerkraft bereitgestellt, indem der Schwerpunkt des Stützele mentes außerhalb der Vertikalen auf die Schwenkachse, in Richtung auf den freien Rand hin verschoben ist. Bei dieser Ausführungsform liegt das Stützelement mit seinem Gewicht an dem freien Rand oder an den freien Rändern an. Dabei bewirkt der in Richtung auf den freien Rand verschobene Schwerpunkt ein Kippen des Stützelementes entlang der Schwenkachse in Rich tung auf den freien Rand, so daß das im Bereich des Randes an der Innenseite des Glasrohres anliegende Stützelement dem beim Erweitern des Längsschlitzes nach außen hin ausweichen den Rand folgt und dadurch den Verformungsvorgang beschleunigt.In a first embodiment of the device according to the invention, it is the longitudinal slot expanding force provided by gravity by the center of gravity of the support mentes outside the vertical towards the swivel axis, towards the free edge is moved. In this embodiment, the weight of the support element lies against it free margin or at the free margins. The effect is towards the free edge shifted focus a tilting of the support element along the pivot axis in Rich tion on the free edge, so that in the area of the edge on the inside of the glass tube Dodge the supporting element to the outside when expanding the longitudinal slot follows the edge and thereby accelerates the deformation process.

In einer zweiten Ausführungsform wird das Stützelement mittels eines Druckelementes an die Innenseite des Glasrohres im Bereich des Randes angepreßt. Bei dem Druckelement kann es sich beispielsweise um ein Gewicht oder um ein elastisches Bauteil handeln. Über das Drucke lement übt das Stützelement eine von innen nach außen weisende, auf eine Schlitzerweiterung hinwirkende Kraft aus. Infolge der Kraft weicht der Schlitz-Rand oder die beiden Schlitz-Ränder nach außen beschleunigt aus. Dabei muß gewährleistet sein, daß das Stützelement dem aus weichenden Rand folgen kann. Dies wird durch die Schwenkbarkeit gewährleistet. Um die Be schleunigung der Verformung über eine längere Wegstrecke zu erreichen, muß außerdem ge währleistet sein, daß das Druckelement entlang dieser Wegstrecke wirkt.In a second embodiment, the support element is attached to the by means of a pressure element Pressed inside the glass tube in the area of the edge. The pressure element can are, for example, a weight or an elastic component. About printing lement exercises the support element from inside out on a slot extension acting force. As a result of the force, the slot edge or the two slot edges will give way accelerated outward. It must be ensured that the support element soft edge can follow. This is guaranteed by the swiveling. To the Be To achieve acceleration of the deformation over a longer distance, must also ge be ensured that the pressure element acts along this path.

Bei einer dritten Ausführungsform sind die oben beschriebenen Merkmale der ersten und der zweiten Ausführungsform miteinander kombiniert. Das bedeutet, das Stützelement wirkt auf den Rand oder auf die Ränder sowohl unmittelbar durch sein eigenes Gewicht als auch mittelbar durch eine zusätzliche auf die Schlitzaufweitung gerichtete Kraft aufgrund eines auf das Stützelement einwirkenden Druckelementes.In a third embodiment, the features described above are the first and the second embodiment combined. This means that the support element acts on the edge or on the edges both directly by its own weight and indirectly by an additional force directed at the slot expansion due to a force on the Supporting element acting pressure element.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Vorrichtung erwiesen, bei der zwei Stützelemente vorgesehen sind, wobei die Stützelemente innerhalb des Glasrohres derart angeordnet sind, daß jedem freien Rand des Längsschlitzes eines der Stützelemente zugeordnet ist und daß die Stützelemente in entgegengesetzte Richtungen schwenkbar sind. Mit einem derartigen Stützelement ist ein spiegel-symmetrischer Aufbau von Unterlage, Glasrohr, Schlitz und Aufweiteeinrichtung in bezug aufeinander erreichbar, wobei die Spiegelebene senkrecht zur Unterlage verläuft. An embodiment of the device in which two Support elements are provided, the support elements being arranged within the glass tube in this way are assigned to each free edge of the longitudinal slot one of the support elements and that the support elements are pivotable in opposite directions. With a Such support element is a mirror-symmetrical structure of the base, glass tube, slot and expander accessible with respect to each other, the mirror plane being perpendicular runs to the pad.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Vorrichtung erwiesen, bei der die Stützelemente die Schenkel eines spitzen Winkels bilden, dessen Öffnung dem Längsschlitz gegenüberliegt. Ein derartiges Stützelement ist konstruktiv einfach aufzubauen und einfach in dem Glasrohr zu positionieren.A device has proven to be particularly advantageous in which the support elements Form legs of an acute angle, the opening of which is opposite the longitudinal slot. On such a support element is structurally simple to set up and easy in the glass tube position.

Besonders einfach gestaltet sich eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Aufweite einrichtung ein mit dem Stützelement zusammenwirkendes Gewichtselement umfaßt, das beim Erweichen des Quarzrohres ein Schwenken des Stützelementes um seine Schwenkachse be wirkt. Bei dieser Ausführungsform werden die für die Aufweitung des Längsschlitzes erforderli chen Kräfte durch die wirkende Schwerkraft bereitgestellt.An embodiment of the device in which the expansion is particularly simple device comprises a cooperating with the support member weight member, the Soften the quartz tube pivoting the support member about its pivot axis works. In this embodiment, the necessary for the expansion of the longitudinal slot Chen forces provided by the force of gravity.

Dabei hat es sich als günstig erwiesen, das Gewichtselement im spitzen Winkel zwischen den Stützelementen anzuordnen und in vertikaler Richtung verschiebbar auszubilden. Das Gewichts element kann ein stabförmiger Gegenstand sein, der mit seiner Längsachse parallel zum Längsschlitz angeordnet ist. Die Verschiebbarkeit in vertikaler Richtung ergibt sich bei einer Ausführungsform der Aufweiteeinrichtung mit einen spitzen Winkel an der Unterseite des Glas rohres einschließenden Stützelementen beispielsweise dadurch, daß der stabförmige Gegen stand bei der Aufweitung des Längschlitzes und der daraus resultierenden Verbreiterung des spitzen Winkels, nach unten rutscht.It has proven to be advantageous to place the weight element at an acute angle between the Arrange support elements and form displaceable in the vertical direction. The weight element can be a rod-shaped object with its longitudinal axis parallel to Longitudinal slot is arranged. The displaceability in the vertical direction results from a Embodiment of the expanding device with an acute angle on the underside of the glass tubular enclosing support elements, for example, in that the rod-shaped counter stood in the widening of the longitudinal slot and the resulting widening of the acute angle, slips down.

Besonders geeignet ist ein Stützelement oder Stützelemente, die plattenförmig ausgebildet sind, wobei die Plattenlänge der Länge des Glasrohres angepaßt ist.A support element or support elements which are plate-shaped are particularly suitable are, the plate length is adapted to the length of the glass tube.

Als vorteilhaft hat sich insbesondere eine Auflagefläche erwiesen, die mit Gasautrittsöffnungen versehen ist. Eine derartige Auflagefläche kann beispielsweie aus porösem Graphit bestehen. Sie kann auch als perforierte Graphitfolie ausgebildet sein, die auf eine plane Unterlage aufgelegt wird. Durch die Gasaustrittsöffnungen, die sehr klein sein können, können Gase entweichen. Bei der Ausführungsform mit einer Graphitfolie dient diese zusätzlich als Trennmedium zwischen der Unterlage und dem Glas und erleichtert das Abheben der Glasplatte.In particular, a contact surface that has gas outlet openings has proven to be advantageous is provided. Such a contact surface can consist, for example, of porous graphite. It can also be designed as a perforated graphite foil, which is placed on a flat base. Gases can escape through the gas outlet openings, which can be very small. In the embodiment with a graphite foil, this additionally serves as a separation medium between the surface and the glass and makes it easier to lift off the glass plate.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. In der Zeichnung zeigen im einzelnenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are described below explained in more detail. In the drawing show in detail

Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1 is a three-dimensional view of a device according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung entlang der Linie A-A, inklusi ve eines zu verformenden Quarzglasrohres zu Beginn der Verformung und Fig. 2 shows a section of the device shown in Fig. 1 along the line AA, inclusive of a quartz glass tube to be deformed at the beginning of the deformation and

Fig. 3 in der Ansicht gemäß Fig. 2 die Vorrichtung inklusive des Quarzglasrohres in ei nem späteren Verfahrensabschnitt der Verformung. Fig. 3 in the view of FIG. 2, the device including the quartz glass tube in a later process section of the deformation.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist einer Aufweiteeinrichtung insgesamt die Bezugsziffer 1 zugeordnet. Die Aufweiteeinrichtung, die auf einer Grundplatte 2 angeordnet ist, umfaßt zwei Spreizplatten 4, einen dicken Spreiz stab 5, einen dünnen Spreizstab 6 und zwei Führungsleisten 7. Sämtliche Teile 2, 4, 5, 6, 7 be stehen aus Graphit. Der dünne Spreizstab 6 ist an seinen beiden aus den Führungsleisten 7 herausragenden Enden mit (in der Fig. 1 nicht) dargestellten Zusatzgewichten versehen.In the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 1, the reference number 1 is assigned to a widening device. The expanding device, which is arranged on a base plate 2 , comprises two expansion plates 4 , a thick expansion rod 5 , a thin expansion rod 6 and two guide strips 7 . All parts 2 , 4 , 5 , 6 , 7 be made of graphite. The thin spreader rod 6 is provided with additional weights (not shown in FIG. 1) at its two ends projecting from the guide strips 7 .

Die Längskanten 3 der Spreizplatten sind zur Vermeidung von Druckstellen auf der Oberfläche des umzuformenden Glasrohres und zur Vermeidung von Verkantungen abgerundet. Die Höhe H der Spreizplatten 4 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des (in Fig. 1 nicht dar gestellten) umzuformenden Quarzglasrohres. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Innendurch messer des Quarzglasrohres 100 mm, die Höhe H der Spreizplatten 4 beträgt 98 mm. Jede der Spreizplatten 4 ist um eine Schwenkachse 8 schwenkbar, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt sind.The longitudinal edges 3 of the expansion plates are rounded in order to avoid pressure points on the surface of the glass tube to be formed and to avoid canting. The height H of the expansion plates 4 is slightly smaller than the inside diameter of the quartz glass tube to be formed (not shown in FIG. 1). In the exemplary embodiment, the inner diameter of the quartz glass tube is 100 mm, the height H of the expansion plates 4 is 98 mm. Each of the expansion plates 4 is pivotable about a pivot axis 8 , which are shown in FIG. 1 with dashed lines.

Die beiden Führungsleisten 7 dienen zur Führung der Spreizstäbe 5, 6. Sie sind mittels Schrauben 9 an der Grundplatte 2 sich gegenüberliegend befestigt. Jede Führungsleiste 7 ist mit einer breiten Führungsnut 10 für den dicken Spreizstab 5 und mit einer schmalen Führungsnut 11 für den dünnen Spreizstab 6 versehen, wobei die Führungsnuten 10 und 11 eine gemeinsame Längsachse aufweisen. Die Breite der breiten Führungsnut 10 entspricht dem Durchmesser des dicken Spreizstabes 5, die Breite der schmalen Führungsnut 11 dem Durchmesser des dünnen Spreizstabes 6. Die Spreizstäbe 5 und 6, die eine Länge haben, die größer ist als der Abstand der sich gegenüberstehenden Führungsleisten 7, sind innerhalb der Führungsnuten 10, 11 in vertikaler Richtung frei beweglich.The two guide strips 7 serve to guide the expansion rods 5, 6 . They are fastened opposite each other by means of screws 9 on the base plate 2 . Each guide bar 7 is provided with a wide guide groove 10 for the thick spreader bar 5 and with a narrow guide groove 11 for the thin spreader bar 6 , the guide grooves 10 and 11 having a common longitudinal axis. The width of the wide guide groove 10 corresponds to the diameter of the thick spreader bar 5 , the width of the narrow guide groove 11 to the diameter of the thin spreader bar 6 . The expansion rods 5 and 6 , which have a length that is greater than the distance between the opposing guide strips 7 , are freely movable in the vertical direction within the guide grooves 10, 11 .

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Fig. 2 und 3 an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Sofern identische Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet sind, beziehen sich diese auf gleiche oder äquivalente Bauteile oder Bestandteile der Vorrichtung, wie sie anhand Fig. 1 erläutert sind. The method according to the invention is described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3 using an exemplary embodiment. If identical reference numerals are used as in FIG. 1, these refer to the same or equivalent components or parts of the device, as are explained with reference to FIG. 1.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ein geschlitztes Quarzglasrohr 12 zugeordnet auf der Grundplatte 2 so angeordnet, daß der Schlitz 13 in einer Vertikalen 14 auf die Grundplatte 2 verläuft. Innerhalb des Quarzglasrohres 12 sind die Spreizplatten 4 V-förmig angeordnet, wobei der Längsschlitz 13 des Glasrohres 12 der Öffnung des "V" gegenüberliegt. Der von den Spreizplatten eingeschlossene spitze Winkel beträgt zu Anfang der Verformung etwa 10°. Die Anordnung ist spiegelsymmetrisch, wobei die Spiegelebene die Vertikale 14 umfaßt. Die Spreizplatten 4 liegen mit ihren abgerundeten Enden 3 an der Innenoberfläche des Quarzglas rohres 12 an. Die Schwenkachsen 8 der Spreizplatten 4 verlaufen parallel zueinander an der Innenoberfläche des Quarzglasrohres 12, und zwar auf dessen der Grundplatte 2 zugewandten Unterseite 15. Der Schwerpunkt jeder Spreizplatte 4 liegt außerhalb der Vertikalen 14 auf die Schwenkachse, und zwar jeweils auf der dem "V" abgewandten Seite, so daß die Spreizplatten 4 daher allein aufgrund ihres Gewichtes um die jeweilige Schwenkachse 8 nach außen kippbar sind. Die Spreizplatten 4 liegen daher mit ihrem Gewicht an der Innenoberfläche des Quarz glasrohres 12 im Bereich der freien Ränder 16 mit ihrem Gewicht an. Die der Unterseite 15 ge genüberliegende Oberseite des Quarzglasrohres ist in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet.In the illustration according to Fig. 2 a slotted quartz glass tube 12 is allocated on the base plate 2 arranged so that the slot 13 extends in a vertical line 14 on the base plate 2. Within the quartz glass tube 12, the spreading plates 4 are arranged V-shaped, the longitudinal slot 13 of the glass tube 12 of the opening of the "V" facing. The acute angle enclosed by the expansion plates is approximately 10 ° at the beginning of the deformation. The arrangement is mirror-symmetrical, with the mirror plane comprising the vertical 14 . The spreading plates 4 rest with their rounded ends 3 on the inner surface of the quartz glass tube 12 . The pivot axes 8 of the expansion plates 4 run parallel to one another on the inner surface of the quartz glass tube 12 , specifically on its underside 15 facing the base plate 2 . The center of gravity of each expansion plate 4 lies outside the vertical 14 on the swivel axis, in each case on the side facing away from the "V", so that the expansion plates 4 can therefore be tilted outward about the respective swivel axis 8 solely on account of their weight. The spreading plates 4 are therefore with their weight on the inner surface of the quartz glass tube 12 in the area of the free edges 16 with their weight. The opposite bottom 15 ge opposite top of the quartz glass tube is designated in Fig. 2 with the reference number 19 .

Die Einheit aus Grundplatte 2 und Aufweiteeinrichtung 1 wird mitsamt dem darauf montierten Quarzglasrohr 12 in einen (in Fig. 2 nicht dargestellten) Verformungsofen eingebracht und bei einer Temperatur im Bereich zwischen 1400°C und 1700°C unter Vakuum oder Schutzgas verformt.The unit consisting of base plate 2 and expansion device 1 , together with the quartz glass tube 12 mounted thereon, is introduced into a shaping furnace (not shown in FIG. 2) and deformed at a temperature in the range between 1400.degree.

Dabei ist es die Aufgabe der Spreizplatten 4, ein Einsacken der freien Ränder 16 des Längs schlitzes 13 zu verhindern und zugleich, die Verformung des Quarzglasrohres 12 zu beschleu nigen. Die Beschleunigung der Verformung wird durch die auf eine Schlitzaufweitung zielenden, nach außen gerichteten Kräfte hervorgerufen. Diese Kräfte resultieren einerseits unmittelbar aus der Gewichtskraft der Spreizplatten 4 selbst, andererseits mittelbar aus den Gewichtskräf ten, die auf die Spreizplatten 4 einwirken. Einen weiteren Beitrag hierzu liefern die beiden Spreizstäbe 5 und 6. Diese drücken aufgrund ihrer Gewichtskraft, deren Richtung mit dem Richtungspfeil 17 gekennzeichnet ist, die dem Längsschlitz 13 zugewandten Längskanten 3 der Spreizplatten 4 zusätzlich auseinander. Mit zunehmender Verformung des Quarzglasrohres 12, welcher die Spreizplatten 4 folgen, werden die nach außen gerichteten Kräfte der Spreizplatten 4 immer größer und die nach innen gerichteten "Zuhaltekräfte" des Quarzglasrohres 12 immer kleiner. Die Spreizplatten 4 tragen somit zur Beschleunigung der Verformung bei. Zusätzlich verhindert der dicke Spreizstab 5 ein Zusammenklappen der V-förmigen Spreizplatten-Anord nung. Der dünne Spreizstab 6 verhindert ein Verrutschen der Spreizplatten 4.It is the object of the spreading plates 4, a sagging of the free edges 16 of the longitudinal slot 13 and to prevent at the same time, Nigen the deformation of the quartz glass tube 12 to ACCEL. The acceleration of the deformation is caused by the outward forces aimed at widening the slot. These forces result on the one hand directly from the weight of the expansion plates 4 themselves, on the other hand, indirectly from the weight forces that act on the expansion plates 4 . The two spreader bars 5 and 6 make a further contribution to this. This press due to its weight force, whose direction is indicated by the direction arrow 17, the longitudinal slot 13 facing longitudinal edges of the spreading plates 3 4 additionally apart. With increasing deformation of the quartz glass tube 12 , which the expansion plates 4 follow, the outward forces of the expansion plates 4 become larger and the inward "locking forces" of the quartz glass tube 12 always smaller. The spreading plates 4 thus contribute to accelerating the deformation. In addition, the thick expansion rod 5 prevents the V-shaped expansion plate arrangement from collapsing. The thin expansion rod 6 prevents the expansion plates 4 from slipping.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Verfahrensstadium ist die Verformung des Quarzglasrohres in die Platte nahezu abgeschlossen. Der zwischen den Spreizplatten 4 eingeschlossene Winkel beträgt nahezu 180°, wobei die Spreizplatten 4 mit ihren abgerundeten Längskanten 3 zwar nicht mehr im Bereich der freien Ränder 16 des Glasrohres 12 anliegen, aufgrund der Schwer kraft jedoch immer noch auf die Verformung des Glasrohres 12 einwirken.In the process stage shown in Fig. 3, the deformation of the quartz glass tube into the plate is almost complete. The included angle between the expansion plates 4 is almost 180 °, the expansion plates 4 with their rounded longitudinal edges 3 no longer abut in the area of the free edges 16 of the glass tube 12 , but still act on the deformation of the glass tube 12 due to the heavy force.

Die Grundplatte 2 besteht aus porösem Graphit. Über die feinen Poren 18 in der Grundplatte 2 können eventuell auftretende Reaktionsgase zwischen dem Quarzglas und Grundplatte 2 entweichen.The base plate 2 consists of porous graphite. Through the fine pores 18 in the base plate 2 may arise reaction gases between the quartz glass and the base plate 2 can escape.

Das Quarzglasrohr 12 legt sich zunehmend auf der Unterlage auf und bildet eine Platte mit her vorragender Planheit. Die Verformungszeit bei den angegebenen Temperaturen liegen dabei zwischen 60 Minuten bei einer Wanddicke des Quarzglasrohres 12 von 5 mm und etwa 90 Mi nuten bei einer Wanddicke von 30 mm.The quartz glass tube 12 increasingly lies on the base and forms a plate with excellent flatness. The deformation time at the specified temperatures are between 60 minutes with a wall thickness of the quartz glass tube 12 of 5 mm and about 90 minutes with a wall thickness of 30 mm.

Claims

1. A method for the production of a glass plate, in particular a quartz glass plate, comprising providing a glass tube, providing the glass tube with a longitudinal slot running from one end face to the opposite, softening and bending the glass tube by applying a force expanding the longitudinal slot, characterized that the glass tube (12) is heated resting completely in a molding furnace during bending on a flat base (2), wherein at least one of the free edges (16) of the longitudinal slot (13) by means of an arranged inside the glass tube (12) auxiliary device (1 ) supported or supported and subjected to a force directed outwards from the glass tube ( 12 ) inside.

2. The method according to claim 1, characterized in that the glass tube ( 12 ) on the Un underlay ( 2 ) is arranged so that the longitudinal slot ( 13 ) on the base ( 2 ) GE opposite top ( 19 ) of the glass tube ( 12th ) runs.

3. The method of claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary device (1) during softening of the glass tube (12) extends the longitudinal slot (13), wherein for Extension C of Längschlitzes (13) tion acting on the auxiliary device (1) Gravity contributes.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the auxiliary device ( 1 ) when the glass tube ( 12 ) softens the longitudinal slot ( 13 ), wherein to expand the longitudinal slot ( 13 ) on the auxiliary device ( 1 ) acting spring force contributes.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the deformation for bending the glass tube ( 12 ) takes place exclusively due to gravity.

6. Device for the production of a glass plate by bending a longitudinally slotted glass tube, with a carrier device for the glass tube, with a widening device acting in the region of one of the free edges of the longitudinal slot for widening the longitudinal slot and with a heating device for softening the glass tube, characterized in that a support surface ( 2 ) for the glass tube ( 12 ) is provided as the support device and a deformation furnace is provided as the heating device, and the expansion device ( 1 ) comprises at least one support element ( 4 ), the dimension (H) of which has a value in the range between is set to 80% and 99% of the inner diameter of the glass tube (12) and the inside of the glass tube (12) about an axis parallel to Läng slot (13) extending pivot axis (8) in the direction of the longitudinal slot (13) is pivotally arranged, and that on the pivot axis ( 8 ) and in the region of a free edge ( 16 ) de s longitudinal slot ( 13 ) engages, the support element ( 4 ) being connected to a pressure element ( 5 ; 6 ) is in operative connection, which exerts a force acting on the support element ( 4 ) in the direction of the free edge ( 16 ) and / or, the center of gravity of the support element ( 4 ) outside the vertical ( 14 ) on the pivot axis ( 8 ) , is shifted towards the free edge ( 16 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that two support elements ( 4 ) are seen before, the support elements ( 4 ) within the glass tube ( 12 ) are angeord net such that each free edge ( 16 ) of the longitudinal slot ( 13 ) one the support elements ( 4 ) is assigned and that the support elements ( 4 ) are pivotable in opposite directions.

8. The device according to claim 7, characterized in that the supporting elements ( 4 ) form the legs of an acute angle, the opening of which is opposite the longitudinal slot ( 13 ).

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the Aufwei teeinrichtung comprises a cooperating with the support element ( 4 ) weight element ( 5 ; 6 ) which when the glass tube ( 12 ) softens a pivoting of the support element ( 4 ) its pivot axis ( 8 ) causes.

10. Device according to claims 8 and 9, characterized in that the weight element ( 5 ; 6 ) is arranged at an acute angle between the support elements ( 4 ) and is designed to be displaceable in the vertical direction ( 17 ).

11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the support zelement ( 4 ) or the support elements ( 4 ) are plate-shaped, the plate length being adapted to the length of the glass tube ( 12 ).

12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the bearing surface ( 2 ) is provided with gas outlet openings ( 18 ).