DE292737C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES Λ

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf das bekannte Verfahren, rohrförmigen Körpern aus Glas oder einer anderen in der Hitze plastischen Masse durch Wiedererhitzen und Nachformen eine genau vorgeschriebene Innengestalt zu geben. Durch das vorliegende Verfahren ist es möglich, den Glasrohren o. dgl. beliebige Längs- und Querschnittsgestalt, z. B. genau runden oder viereckigen Querschnitt bzw. ίο konischen, parabolischen oder anderen Längsschnitt und genau die vorgeschriebenen Maße zu geben. Solcher Art hergestellte Rohre erhalten nach dem Verfahren der Erfindung die denkbar genauesten Abmessungen, und insbesondere kann eine beliebige Zahl, bis aufs feinste genau übereinstimmender gleicher Gegenstände hergestellt werden, zumal auch Gegenstände mit vollständig fertiger genauer Eichung oder fertigen Skalen oder sonstigen so beliebig oft in völliger Gleichheit zu wiederholender dauerhaften Angaben, ohne jegliches Ausschleifen und Auspolieren.

Solche Gegenstände werden als Meßgeräte in allen Teilen der chemischen und mechanics sehen Technik benötigt, aber auch andere Gebrauchsgegenstände, wie Pumpenzylinder, Spritzen usw., werden zweckmäßig nach dem neuen Verfahren hergestellt.-

Bisher wurden Glasrohre von genauer vorgeschriebener Innengestalt, soweit dies überhaupt möglich war, durch die langwierige und teure .Methode des Ausschleifen hergestellt. Jedes Stück war Einzelarbeit. Ferner konnten die aus normalen, nicht nachgearbeiteten Glas

rohren hergestellten Meßgeräte nur eine empirische Eichung erfahren, die nachträglich bei jedem einzelnen Stück vorgenommen werden mußte.

All diesem hilft die Erfindung ab, indem sie selbsttätig und fabrikmäßig die höchste Genauigkeit erzielen läßt.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Glasrohre durch einen in das Innere eingeführten, während der Arbeit sich drehenden, verstellbaren, längs des Rohres fortschreitenden Ausweiter und unter entsprechend fortschreitender Erweichung durch eine Stichflamme zu kalibrieren, d. h. in die vorgeschriebene Innengestalt zu bringen, nötigenfalls unter Unterstützung durch einen Gegendruck von außen. Hierbei konnten aber nur zylindrische Rohre hergestellt, und es konnte nicht die bei dem vorliegenden Verfahren erreichbare hohe Genauigkeit erzielt werden.

Bei der Fabrikation von Bechern, welche als kurze rohrförmige Körper angesehen werden können, wird zuweilen der Becher nach der Formung über einem Formkern nachgerichtet. Es ist vorgeschlagen worden, diese Arbeit so auszuführen, daß der Becher erhitzt auf den Formkern aufgeschoben· und durch eine sich drehende, längs der Becherhöhe fort-' schreitende Formzange von außen gegen den Kern angedrückt wird. Eine so hoch getriebene Genauigkeit wie bei der Erfindung ist dabei weder beabsichtigt noch erreichbar, weil der Gegenstand nicht auf dem Kern sitzend und mit ihm gemeinsam erhitzt wird.

Nach dem neuen Verfahren wird das Rohr oder der rohrförmige Körper aus Glas oder einer anderen in erhitztem Zustande plastischen Masse auf einen Formkern aufgebracht, welcher der dem Rohre o. dgl. zu gebenden Innengcstalt genau entspricht und auf diesem Formkern, zweckmäßig nach Vorwärmung, so weit erhitzt, daß die Masse erweicht und sich an den gleichzeitig erhitzten Kern dicht anschmiegt.

»o Diese Erwärmung wird dabei in den meisten Fällen längs des Rohres allmählich, voranschreitend ausgeführt, und entsprechend voranschreitend folgt dann die Anschmiegung. Der Einfachheit halber wird in folgendem immer von einem Glasrohr als den dem Verfahren der Erfindung zu unterwerfenden Körper gesprochen werden. Inbegriffen sind aber regelmäßig auch Rohre und rohrförmige Körper aus anderen in erhitztem Zustande plastischen

ao Massen.

Auf der Zeichnung ist in den Fig. ι bis 3 das neue Verfahren schematisch veranschaulicht, während die Fig. 4 bis 12 verschiedene Ausführungen von Rohren, ' die nach dem neuen Verfahren herstellbar sind, in der Seitenansicht und im Querschnitt beispielshalber zeigen. Aus Fig. 13 ist ein zerlegbarer Formkern ersichtlich.

In Fig. ι stellt α b ein gewöhnliches Glasrohr dar, das oben geschlossen ist. In dieses Rohr wird ein kegelförmiger Formkern cd geschoben, der auch hohl sein kann. Das Rohr wird vom offenen Ende her mehr oder weniger luftleer gemacht, worauf dieses Ende irgendwie verschlossen wird. Die ganze Vorrichtung wird dann allmählich vorgewärmt. Alsdann wird das Rohr an seinem oberen Ende bei α ringsherum in einer Länge von einigen Zentimetern derart erhitzt, daß ein ringförmiger Teil erweicht. Diese Erhitzung kann z. B. durch einen Metallring η η bewirkt werden, der vom elektrischen Strome durchflossen wird und erglüht, oder der mit Drahtspulen besetzt ist, in denen ein Drehstromfeld oder Induktionsfeld erzeugt wird; auch kann die Erhitzung mittels eines Gasofens oder einer Stichflamme usw. geschehen. Die äußere Luft drückt dann den weichen Teil der Glaswandung vollkommen gegen die Wandung des Kernes. Das Rohr α b oder auch die Wärmevorrichtung η η kann sich dabei zwecks. Erzielung einer gleichmäßigen Erhitzung und Erweichung drehen. Das Rohr α b wird alsdann allmählich in die Höhe gehoben oder die Wärmevorrichtung η η nach unten gesenkt, so daß die ringförmige Erweichung des Glasrohres allmählich nach dem anderen Ende hin fortschreitet, das erweichte Glas sich dem Formkern anschmiegt und in demselben Verhältnis Kegelform annimmt.

Fig. 2 zeigt das fast fertige konische Rohr.

Das Glasrohr hat sich nach und nach von a nach b hin dem Kegel edm demselben Verhältnis, wie sich die Heizvorrichtung η η senkte, angeschmiegt. Als Begleiterscheinung zeigt sich hierbei die von oben nach unten hin fortschreitend sich bildende Ausbauchung e, die infolge der Verjüngung des Umfanges des Glasrohres und derjenigen des Formkernes entsteht.

Fig. 3 zeigt das fertige konische Rohr a b nach beendetem Verfahren. Nach dem Erkalten werden die beiden Enden des Rohres abgeschnitten, worauf sich das Rohr vom Formkern leicht lösen läßt (Fig. 4).

Man kann auch vom dünnen zum dickeren Ende des Rohres hin voranschreitend erhitzen und ferner während des Prozesses einen Längszug oder Druck auf das Rohr α b ausüben, wodurch seine Wandung dünner oder dicker wird. Die Erweichung und die Formung kann auch in der Mitte des Rohres beginnen und nach beiden Enden hin fortschreiten.

Die Erwärmung des Glasrohres kann ferner auch derart vorgenommen werden, daß man das Rohr α b wagerecht lagert, sich um seine Längsachse drehen und gleichzeitig eine Wärmevorrichtung, beispielsweise eine Stichflamme, von einem Ende des Rohres zum anderen voranschreiten läßt, die etwa gegen die obere Peripherie des Rohres gerichtet ist und das Glas entsprechend erhitzt. Man kann auch das Glasrohr, in dem sich der Formkern befindet, erhitzen und von einer Seite her eine der Gestalt des Formkernes entsprechende Hohlform darüberschieben und pressen.

Das Rohr kann endlich auch der Länge nach in der Ausdehnung eines Streifens erhitzt werden, der sich dann zunächst an den Formkern andrückt, bis sich nach und nach während einer Umdrehung um die Achse das ganze Rohr an den Kern angeschmiegt hat.

Das Glasrohr selbst kann mit einem indifferenten Gase, wie Stickstoff o. dgl., gefüllt sein, um eine Oxydation des Formkernes zu verhindern.

Damit der Formkern nicht an der Innenfläche des Rohres festschmilzt und haftet, wird er in bekannter Weise mit einem nichthaftenden Körper, beispielsweise mit Kohlenstoff, einem Harze usw., überzogen. Derart behandelte Kerne können aus dem Glasrohr stets leicht herausgestoßen werden.

Auf dieselbe Weise können auch genau zylindrische oder sonstwie gestaltete Rohre, z. B. wie gemäß Fig. 5 und 6, bei einem runden, ovalen, vieleckigen oder anderen Querschnitte, z. B. gemäß Fig. 7, 8, 9, 10,11,12, hergestellt werden.

Der Formkern, um den sich das Glas anlegt, kann, um seine Entfernung aus dem Glasrohr zu erleichtern, irgendwie teilbar sein

(Fig. 13) oder aus Stoffen bestehen, die zwecks Entfernung des Kernes irgendwie leicht zerstört werden können. Auch kann die ganze Anordnung, Formkern nebst Rohr, vor oder nach Entlüftung bis zur Weichheit erhitzt werden. Schließlich kann der äußere Luftdruck durch mechanischen Druck ersetzt werden, beispielsweise durch eine lose Rolle, die direkt hinter der Heizvorrichtung η η (Fig. 1 und 2) das erweichte Glas niederdrückt und gegen den Formkern preßt.

Die Erhitzung des Glases in Zonen kann durch Flammen, elektrische Heizkörper oder durch elektrische Induktion geschehen, die direkt auf den metallischen Kern und dadurch auf das umgebende Rohr erhitzend einwirkt. Zwecks fabrikatorischer Herstellung werden die Rohre nebst Kern in größerer Anzahl in Vorrichtungen gebracht, welche die um ihre

ao Längsachse sich drehenden Rohre (bei gleichmäßiger Erhitzung durch den Erhitzer η η, Fig. i, ist die Drehbewegung der Rohre nicht erforderlich) ihrer ganzen Länge nach vorwärmen, bis eine gewisse Temperatur erreicht ist. Dann beginnt an einem Ende die zonenweise fortschreitende peripherische Erhitzung des Rohres mit irgend einer Wärmevorrichtung ■11 η (Fig. 1). Nach eingetretener Erweichung wird die Formung in einer der angegebenen Weisen ausgeführt. Nach vollendeter Formung können die Rohre gekühlt werden. Man kann die Rohre auch in öfen bringen, langsam bis zur Erweichung und Formung erhitzen und nachher sich kühlen lassen. Hierbei können die Rohre so angebracht werden, daß die zuströmende Wärme an einem Ende der Rohre wirksamer ist als am anderen und allmählich nach dem anderen Ende fortschreitet. Ferner können die Rohre unter sich parallel angeordnet sein und ein Drehstrom- oder Induktionsfeld passieren, das zweckmäßig die einzelnen Rohre gleichmäßig erhitzt.

Solcher Art hergestellte Glasrohre entsprechen auf das genaueste dem Formkern, so daß die feinsten Unebenheiten wiedergegeben werden, und zwar Unterschiede von V100 ^mm und mehr. Oberflächliche Unebenheiten der Unterlage, auf welcher eine Glasfläche erhitzt und erweicht wird oder gegen welche sie in erweichtem Zustande angedrückt wird, formen sich bekanntlich aufs feinste in der Glaswandung ab. Auf Grund dieser Erscheinung lassen sich Rohre herstellen, die mit Zeichen irgendwelcher Art, z. B. Zahlen, Namen, Einteilungen u. dgl., versehen sind. Zu obigem Zwecke wird der Formkern selbst irgendwie graviert oder geätzt. Fig. 13 z. B. stellt einen solchen zweckmäßig zerlegbaren Formkern dar. e f bedeutet eine Teilungsfläche durch den Zylinder abcd, und zwar winklig zu seiner Achse. Die beiden Teile c d und α b sind irgendwie, beispielsweise durch Verschraubung, lösbar verbunden. Auf dem oberen Teile c d befindet sich die Skala. Nach vollendetem Arbeitsvorgang wird die Verschraubung gelöst, worauf sich der untere Teil α b von der schrägen Ebene α f leicht abschiebt und der obere Teil c d mit Skala durch eine seitliche Bewegung von der Glaswandung ablöst. Es ist so möglich, Meßinstrumente, wie Gasmesser, Büretten, in größeren Mengen mit Eichung versehen, herzustellen, die untereinander völlig gleich sind.

Eine Abart zur Herstellung von Rohren nach der Erfindung liegt darin, daß das Glasrohr, in welchem der Formkern liegt, mit einem indifferenten Gase angefüllt und verschlossen wird (jedoch nicht luftdicht). Die Erwärmung kann dann in einer der oben_ genannten Weisen vor sich gehen, indem beispielsweise das wagerecht gelagerte Rohr sich um seine Achse dreht und eine Wärmevorrichtung, ζ. B. eine Stichflamme, von einem Ende zum anderen voranschreitet, und das Rohr sich so durch Niederschmelzen gegen den Formkern anlegt.

Die Vorrichtungen selbst, die zur Ausführung der vorstehend beschriebenen Verfahren dienen, sind nebensächlicher Natur, da sie sich, auf bekannten Elementen aufbauend, ihrer go Wirkung nach beliebig gestalten lassen, ohne dadurch das Verfahren selbst zu berühren.

Claims (5)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren, um rohrförmigen Körpern ' aus Glas oder anderen in erhitztem Zustande plastischen Massen durch Wiedererhitzen und Nachformen eine genau vorgeschriebene Innengestalt zu geben, dadurch gekennzeichnet, daß der nachzuformende Körper auf einen der herzustellenden Innengestalt entsprechenden Formkern gebracht, auf diesem Kern bis zur ausreichenden Erweichung erhitzt und darauf zum Anschmiegen an den Formkern gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung zwecks Erweichung auf dem Kern allmählich voranschreitend vorgenommen wird unter

_t gleichzeitigem, entsprechendem Voranschrei- : ten des z. B. in bekannter Weise durch äußeren mechanischen Druck erfolgten Anschmiegens. ·

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Formkern einschließende rohrförmige Körper zwecks Erzeugung des zum Anschmiegen erforderlichen Außendruckes mehr oder weniger luftleer gemacht wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1

und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper unter Drehung um seine Längsachse auf dem Formkern durch eine Wärmevorrichtung (nn) auch ohne Entlüftung niedergeschmolzen wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen Ί, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkerne mit Unebenheiten, z. B. erhabenen oder vertieften Zeichen, besonders Zahlen und Wörtern versehen sind, die 1*0 sich an der Innenfläche des auf den Kern niedergeschlagenen rohrförmigen Körpers abformen. . ■.', ;.·:.■

"6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die benutzten Formkerne zerlegbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.