DE2445827B2

DE2445827B2 - Verfahren zur herstellung langgestreckter glaskoerper aus entglasbarem glas

Info

Publication number: DE2445827B2
Application number: DE19742445827
Authority: DE
Inventors: Noahiro Otsu; Yamaoka Takashi Kusatsu; Shiga Yoshikawa (Japan)
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1977-09-15
Also published as: CS178828B2; GB1473718A; NL7412527A; NL164539B; DD115102A5; BE820348A; DE2445827C3; JPS5059410A; DE2445827A1; FR2244724A1; FR2244724B1; JPS542212B2; AU7367374A; BR7408003D0; US3930830A; NL164539C; RO68037A; IT1022290B; AR200941A1; SU688118A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung langgestreckter Glaskörper aus entglasbarem Glas, das eine optimale Bearbeitungstemperatur in der Nähe der Liquidustemperatur hat.

Bei der Herstellung von Glasgegenständen ist es bekannt, eine Schmelzglasmasse zu bilden, diese bei der optimalen Bearbeitungstemperatur, d. h., wenn die Viskosität etwa 10⁴ Poise beträgt, zn formen, und die geformte Masse dann abzukühlen.

Beim Abkühlen der geformten Masse tritt eine Entglasung ein, wenn die Masse während einer längeren Zeitperiode in dem Entglasungsternperaturbereich unterhalb der Liquidustemperatur des Glases gehalten wird. Deshalb ist es üblich, die Schmelzglasmasse derart abzukühlen, daß der Entglasungstemperaturbereich rasch durchlaufen wird.

Wenn jedoch die optimale Bearbeitungstemperatur des Glases nahe der Liquidustemperatur liegt, kommt die Temperatur wegen der Wärmeabstrahlung während des Formvorganges und/oder nach der Beendigung des Formvorganges und vor dem Beginn des Abkühlens in den Entglasungstemperaturbereich.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, kann man solch eine Glasart wählen, bei der die optimale Bearbeitungstemperatur von der Liquidustemperatur ausreichend entfernt ist.

Bestimmte Glasgegenstände erfordern jedoch Eigenschaften, die eine solche Wahl unmöglich machen, d, h., man muß ein entglasbares Glasmaterial verwenden, dessen optimale Bearbeitungstemperatur nahe der Liquidustemperatur liegt.

Aus der US-PS 29 63 824 ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasperlen bei optimaler Bearbeitungstemperatur des Glasmaterials bekannt. Die geformten Glasperlen werden zur Abkühlung in Wasser eingetaucht. Auch bei diesem Verfahren tritt das Problem der Entglasung auf, wenn die Bearbeitungstemperatur nahe der Liquidustemperatur liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die Verarbeitung von Glasmaterial ermöglicht, dessen optimale Bearbeitungstemperatur nahe der Liquidustemperatur liegt, ohne daß

dabei eine Entglasung auftritt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Schmelzglasmasse mit einer Temperatur über der optimalen Bearbeitungstemperatur und fiber der Liquidustemperatur kontinuierlich nach unten durch den Formauslaß einer Zufuhreinrichtung geführt wird, und daß die geformte Schmelzglasmasse mit Wasser kontaktiert wird, bevor die Temperatur der geformten Schmelzglasmasse unter die Liquidustemperatur sinkt. Dadurch wird erreicht, daß der Entglasungstemperaturbereich rasch durchlaufen und somit eine Entglasung vermieden wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig. l und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. la einen Querschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. Ib einen Schnitt längs der Linie Iß-Ißin F ig. la,

Fig.2a einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform und

Fig.2b einen Schnitt längs der Linie UB-WB in

F ig. 2a.

Die Fig. la und Ib zeigen eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung von Glasrohren. Eine Zuführeinrichtung 1 erhält von eine£ Glasschmelzkammer (nicht gezeigt) geschmolzenes Glas 2. Die Zuführeinrichtung besteht aus einem Ausguß 11, einem sich nach unten öffnenden Auslaß 12 und Rohren 13, die in das geschmolzene Glas in dem Ausguß 11 nach unten symmetrisch zueinander an beiden Seiten der zentralen Achse der öffnung des Auslasses 12 eingesetzt sind. Ein Dorn 14 erstreckt sich vertikal nach unten und steht unten über den Auslaß 12 vor. Zwischen dem Außenumfang des Dorns 14 und dem Innenumfang der öffnung des Auslasses 12 ist ein ringförmiger Raum gebildet. Der Dorn 14 hat einen Hohlraum 15, der sich längs des Dorns erstreckt, so daß am oberen Ende Luft eingeblasen werden kann.

Das untere Ende des Dorns 14 hat eine gekrümmte Oberfläche und verjüngt sich allmählich zur Mittelachse. Ein Kolben 16 umgibt den Dorn 14 und den Auslaß 12 und ist an der Unterseite des Ausgusses 11 befestigt. Zur Temperatursteuerung ist eine nicht gezeigte Steuereinrichtung an der Zufuhreinrichtung 1 vorgesehen.

Unter der Zufuhreinrichtung 1 ist gegenüber dem unteren Ende des Kolbens 16 ein Wasserbehälter 3 angeordnet, der sich in horizontaler Richtung erstreckt und dessen eines Ende dem unteren Ende des Kolbens 16 gegenüberliegt. Die beiden Längswände 31 und 32 des Wasserbehälters sind mit Wassereinlaßöffnungen 33 nahe dem dem Kolben HS entgegengesetzten Ende vorgesehen. Eine Wasseraustaßöffnung 36 ist an der an dem kolbenseitigen Ende gelegenen schmalen Seitenwand 34 der Seitenwände 34 und 35 angeordnet.

Der Behälter 3 ist mit einem Deckel 37 verschlossen. An dem kolbenseitigen Ende hat der Deckel 37 eine öffnung 38 unterhalb des Dorns 14. In der Seitenwand 35 befindet sich eine öffnung 39 über dem Wasserpegel.

Innerhalb und außerhalb des Wasserbehälters 3 sind in Richtung der Mittelachse des Wasserbehälters Rollen 41 bis 44 angeordnet, deren Drehachse schräg zur Mittelachse des Wasserbehälters verläuft.

Die Rollen 41 bis 44 erleichtern das kontinuierliche Vorrücken eines geformten Rohrs und sichern dessen vertikale Lage, wie später erläutert wird. Die Rollen werden z. B. von einem Elektromotor über ein Getriebe angetrieben. Die Rollen 41 sind unterhalb des Wasserpegels nahe diesem angeordnet, während die Rolle 42 an einer für die Führung des Rohrs zu der

öffnung 38 vertikalen geeigneten Stelle angeordnet ist.

An Hand der beschriebenen Vorrichtung wird nun das Rohrherstellungsverfahren beschrieben.

Jn der Schmelzkammer, die sich vor der Zufuhreinrichtung 1 befindet, wird Glasmaterial geschmolzen, das der Zufuhreinrichtung von der Kammer kontinuierlich zugeführt wird. Die Schmelzglasmasse wird auf einer Temperatur gehalten, die ausreichend höher als die Bearbeitungstemperatur und die Liquidustemperatur des Glases ist. Der Ausguß 11 kann eine Heizeinrichtung aufweisen, um die Temperatur dar Schmelzglasmasse aufrechtzuerhalten.

Die Schmelzglasmasse 2 durchläuft den ringförmigen Raum zwischen dem Auslaß 12 und dem Dorn 14 und fließt längs der Oberfläche des Dorns 14 nach unten.

Da das Ende des Dorns 14 konvergiert, hat die nach unten fließende Schmelzglasmasse das Bestreben, sich am unteren Ende des Dorns zu vereinigen. Da jedoch Luft in den zentralen Hohlraum 15 ues Doms 14 geleitet wird, wird die Schmelzglasmasse zu einem Rohr geformt.

Nach Verlassen des Dorns 14 bewegt sich das geformte Glasrohr nach unten und tritt über die öffnung 38 in dem Deckel 37 in den Wasserbehälter 3 ein und taucht in das Wasser, so daß es gekühlt wird.

Bei Eintritt in den Wasserbehälter 3 wird die Schmelzglasmasse in Längsrichtung des Wasserbehälters gebogen und von den Rollen 41,42 weitergeführt. Das gebildete Rohr wird dann durch die öffnung 39 aus dem Wasserbehälter abgegeben und mittels der Rollen 43, 44 zur nächsten Bearbeitungsstation, z. B. zu einer Rohrschneidmaschine, transportiert.

Wenn das Rohr den Behälter 3 verläßt, ist es bereits auf eine Temperatur unter der Entglasungstemperatur abgekühlt. Die Schmelzglasmasse, die beim Verlassen des Dorns 14 noch eine Temperatur über der Bearbeitungs- und der Liquidustemperatur hat, wird während einer kurzen Zeitperiode vom Eintritt in den Wasserbehälter bis zum Austritt aus diesem unter den Entglasungstemperaturbereich abgekühlt, so daß sie nicht entglast.

Das Rohr kann durch eine Zieheinrichtung am Austrittsende vorgerückt und gedreht werden.

Da die Schmelzglasmasse eine sehr hohe Temperatur hat und daher sehr fließfähig ist, werden die Dicke der Rohrwand und der Rohrdurchmesser während des Durchlaufs von dem Dorn 14 an allmählich verringert. Man kann somit gewünschte Rohrabmessungen nicht nur durch Bestimmung der Bohrung des Auslasses 12 und des Durchmessers des Rohrs 14, sondern auch durch Bestimmung des Abstandes zwischen dem Dorn 14 und dem Wasserbehälter 3 erhalten.

Ohne den Dorn 14 oder die zentrale öffnung 15 kann ein Glasstab hergestellt werden. Wenn der Auslaß 12 als Schlitz ausgebildet ist, kann eine Platte geformt werden.

Um zu verhindern, daß sich eine rauhe Rohroberfläche ergibt, kann das Rohr durch eine Schicht nasser Körner wie Korken 5, die in dem Behälter 3 schwimmen, laufen, wie F i g. 2 zeigt.

Ein Beispiel eines leicht entgtasbaren Glasmaterials, auf das das Verfahren anwendbar ist, ist in der Tabelle angegeben. Die Bearbeitungstemperatur dieses Glasmaterials zum Rohrziehen beträgt etwa 1330° C (Viskosität 10⁴⁰ Poise). Diese Temperatur ist sehr nahe der Liquidustemperatur dieses Glases (etwa 1310° C), so daß bei den üblichen Herstellungsverfahren eine Entglasung unvermeidbar ist.

Tabelle I	Gewichts
Bestandteile	verhältnis (%)
	64,4
S1O2	22,9
AbO?	4,3
L12O	0,5
MgO	1,4
P2O5	2,3
ZrO2	1,5
T1O2	0,5
Na₂O	0,2
K2O	1.4
AS2O3	0,6
Sb2U3

Wenn die Glasschmelze mit der Zusammensetzung der Tabelle der Zufuhreinrichtung mit einer Temperatur gleich der Bearbeitungstemperatur (1330° C) zugeführt und dann durch den ringförmigen Raum zwischen dem Dorn und dem Auslaß wie in F i g. 1 gezogen wird, kühlt sich die Glasschmelze beim Verlassen des Auslasses ab. Dabei fällt die Temperatur auf einen Wert innerhalb des Enlglasungstemperaturbereichs, so daß eine Entglasung einsetzen kann.

Da jedoch die Glasschmelze mit einer Temperatur wesentlich höher als die Bearbeitungstemperatur und die Liquidustemperatur, z.B. mit 1385°C (Viskosität 10³·⁷ Poise) mittels des Dorns und des Auslasses zu einem Rohr geformt wird, das vor der Abkühlung unter den Entglasungstemperaturbereich in Wasser getaucht wird, so daß es schnell auf eine Temperatur unter dem Entglasungstemperaturbereich abgekühlt wird, ist es möglich, das Rohr ohne Entglasung herzustellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung langgestreckter Glaskörper aus entglasbarem Glas, das eine optimale Bearbeitungstemperatur in der Nähe der Liquidustemperatur hat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmelzglasmasse mit einer Temperatur über der optimalen Bearbeitungstemperatur und über der Liquidustemperatur kontinuier- ι ο Hch nach unten durch den Formauslaß einer Zufuhreinrichtung geführt wird, und daß die geformte Schmelzglasmasse mit Wasser kontaktiert wird, bevor die Temperatur der geformten Schmelzglasmasse unter die Liquidustemperatur sinkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geformte Schmelzglasmasse dadurch mit Wasser kontaktiert wird, daß sie durch eine Schicht nassen, körnigen Materials geleitet wird, das auf dem Wasser schwimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige Material Kork ist.