DE3007350A1 - Centrifugal casting of tubes, lenses, etc., from molten glass - where molten tin inside high speed rotor forms mould wall on which glass solidifies - Google Patents
Centrifugal casting of tubes, lenses, etc., from molten glass - where molten tin inside high speed rotor forms mould wall on which glass solidifiesInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rotationskörpern aus einem flüssigen Medium, insbesondere einer Glasschmelze Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Rotationskörpern aus einem flüssigen Medium, insbesondere einer Glasschmelze. Sie bezieht sich vor allem auf die dis- und kontinuierliche Herstellung von röhrenförmigen Gebilden und die ausschließlich diskontinuierliche Herstellung von Paraboloiden und linsenförmigen Rohlingen.Method and device for the production of bodies of revolution from a liquid medium, in particular a glass melt. The invention relates on a method and a device for the production of bodies of revolution a liquid medium, in particular a glass melt. Above all, it relates on the dis- and continuous production of tubular structures and the exclusively discontinuous production of paraboloids and lenticular Blanks.
-Aus der DT-PS 442 568 ist ein Verfahren zum Ziehen von Röhren und Stäben bekannt (Philips-Verfahren), bei dem die Beheizung der Ziehwanne durch einen Brenner erfolgt. Der Zufluß der Glasschmelze wird durch einen Schieber geregelt.- From the DT-PS 442 568 is a method for pulling tubes and Rods known (Philips process), in which the heating of the drawing tub by a Burner takes place. The inflow of the glass melt is regulated by a slide valve.
Die Glasschmelze fließt in das Innere einer zylinderförmig ausgebildeten Pfeife, die aus einem Rohr aus Chrom-Eisen-Legierung besteht, welches auf elektrischem Wege durch eine Heizwicklung beheizt und gegen Wärmeabstrahlung nach außen isoliert ist. Da der Pfeifenkörper ständig rotiert, bildet sich auf der Innenseite ein Hohlzylinder aus zähflüssigem Glas, der am Ende der Pfeife als Rohr abgezogen werden kann.The glass melt flows into the interior of a cylinder-shaped one Whistle, which consists of a tube made of chromium-iron alloy, which is on electrical Paths heated by a heating coil and insulated against heat radiation to the outside is. Since the body of the pipe is constantly rotating, a hollow cylinder is formed on the inside Made of viscous glass, which can be pulled off as a pipe at the end of the pipe.
In dem Pfeifenkörper, der als rotierende Ziehkammer ausgebildet ist, wird aus der zufließenden Glasschmelze ein Vorformling gebildet, aus dem das Rohr im Ziehverfahren unter Einschnürung des lichten Rohrquerschnittes und unter Verringerung der Rohrwandstärke gezogen wird.In the pipe body, which is designed as a rotating drawing chamber, a preform is formed from the inflowing glass melt, from which the tube in the drawing process with constriction of the clear pipe cross-section and with reduction the pipe wall thickness is drawn.
Hierbei ist entscheidend, daß die Endformgebung der-Röhre frei, d.h. ohne bestimmende äußere Kräfte (z.3. Begrenzungswände) erfolgt, weil diese nicht aufzubringen sind. Wenn man in diesem Zusammenhang bedenkt, wie eng die Dimensionstoleranzen, z.B. bei LeucEtsfóMfw röhren sind, wird einem klar, wie schwierig die klassischen Verfahren zu handhaben sind. Die nach diesen Verfahren hergestellten Glasröhren sind außerdem mit mancherlei Unebenheiten behaftet, die aus dem Ziehverfahren selbst herrünren, wodurch die optische Quasi tät dieser Röhren zu wünschen übrig läßt, insbesondere eine Spiegelglasqualität nicht gegeben ist.It is crucial here that the end shape of the tube is free, i. takes place without determining external forces (e.g. 3rd boundary walls) because these are not are to be raised. When you consider how in this context closely the dimensional tolerances, e.g. with LeucEtsfóMfw tubes, it becomes clear how the classic procedures are difficult to handle. The after these procedures Manufactured glass tubes are also afflicted with various unevenness, the from the drawing process itself, which creates the optical quasi ity of these tubes leaves something to be desired, in particular a mirror glass quality is not given.
Aus der DT-AS 24' 62 148 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas mit einer Formgebungskammer mit einem Bad aus geschmolzenem Metall bekannt. Auf dieses Metallbad wird eine spezifisch leichtere Glasschmelze aufgegeben, die sich unter der Einwirkung der Gravitation auf dem Metallbad schichtförmig ausbreitet (Float Prinzip). Aus dieser Schmelzeschicht wird ein endloses Glasband im Gegenstrom zum Metallbad gezogen und am Ende desselben von diesem abgehoben und weitertranspor tiert. Es ist evident, daß sich nach diesem Verfahren nur Flachglas herstellen läßt.From the DT-AS 24 '62 148 a device for the production of Flat glass with a shaping chamber with a bath of molten metal is known. A specifically lighter glass melt is applied to this metal bath spreads in layers on the metal bath under the action of gravity (Float principle). This layer of melt becomes an endless glass ribbon in a countercurrent pulled to the metal bath and at the end of the same lifted from this and transported on animals. It is evident that this process can only be used to produce flat glass.
Größere Glasparaboloide und kieinere linsenförmige Rohlinge haben in der optischen Industrie ein riesiges Anwendungagebiet. So werden erstere zur Herstellung vo Para-bolspiegeln benötigt, die in der Astronomie benutz werden. Es besteht in Anbetracht der weiteren Vertiefu der astronomischen Forschung insbesondere ein größerer Bedarf an Parabolspiegeln großer Abmessungen. Die Herstellung solch großer Spiegelrohlinge aus guasi-wärmeausdehnungsfreicm Spezialglas auf konventionelle Weise ist jedoch technisch schwierig und sehr teuer, da sie einmal aus physikalisch-optischen Gründen absolut lunkerfrei (keine Gasblaseneinschlüsse) gegossen werde müssen (viele gegossene Rohlinge müssen wegen Gasblase einschlüssen verworfen werden)1 ihnen zum anderen in aufwendigen Schleif- und Polierprozessen die definiert Form und erforderliche Oberflächenqualität gegeben wer den muß.Have larger glass paraboloids and smaller lenticular blanks a huge area of application in the optical industry. So the former become Manufacture of parabolic mirrors used in astronomy. It exists in view of the further deepening of astronomical research in particular a greater need for large-sized parabolic mirrors. Making such large mirror blanks made of guasi-thermal expansion-free special glass on conventional Way, however, is technically difficult and very expensive, since it is made up of physico-optical Grounds must be poured absolutely free of voids (no gas bubble inclusions) (many cast blanks must be discarded due to gas bubble inclusions) 1 them for others in complex grinding and polishing processes the defined shape and required Surface quality given who must.
Das Einsatzgebiet kleinerer linsenförmiger Rohlinge, die konventionell ebenfalls gegossen oder gepreßt und auf Fertigform und -qualität mit relativ hohem Aufwand geschliffen und poliert werden müssen, ist so mannigfaltig, daß eine beispielhafte Aufzählung von Verwendungszwecken nicht repräsentativ sein kann.The area of application of smaller lens-shaped blanks that are conventional also cast or pressed and on finished form and quality with a relatively high The effort to be ground and polished is so varied that an exemplary one List of uses may not be representative.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu finden, mit welchen beide Produktarter nämlich Röhren und Paraboloide bzw. linsenförmige Rolle hergestellt werden können.The invention is based on the object of methods and devices to find with which both types of product namely tubes and paraboloids or lenticular Roll can be produced.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß vor dem'Einbrin( des zu formenden flüssigen Mediums, z.B. Glasschmelze, eine rotierende Formgebungskammer in diese zuerst eine zum Medium inerte.und spezifisch schwerere Flüssigkeit dosiert eingegeben und ausgeformt, auf deren freie Obe fläche dann das zu formende flüssige Medium aufgebrach und nach seiner Ausformung und Verfestigung dis- oder tinuierlich als Festkörper entnommen wird. Dies kann n der Erfindung in unterschiedlicher Weise geschehen. Sc kann das Verfahren nach einem Merkmal der Erfindung 5 ablaufen, daß eine bestimmte Menge einer spezifisch sC reren Flüssigkeit durc.h Rotation. in einer Rotorkammer hohlzylindrischer Form gehalten wird (Flüssigkeitshoh] liner), ein einstellbarer Teil dieser Flüssigkeit vor Ende des Flüssigkeitshohlzylinders zu seinem Anfang sl rezirkuliert wird, auf die freie Oberfläche am Anfang Flüssigkeitshohlzylinders kontinuierlich die spezifisch leichtere, sich entweder mit zunehemnder Zeit oder si ändernder Temperatur verfestigende Flüssigkeit aufgeb dann ausgeformt und anschließend als reproduzierbar f treues und optisch hochwertiges Rohr (Spiegelglasqual aus dem Rotor kontinuierlich herausbefördert wird.This object is achieved in that prior to the introduction of the liquid medium, e.g. molten glass, a rotating shaping chamber into this First, a liquid that is inert to the medium and specifically heavier is entered and shaped, on the free Obe surface then the liquid medium to be shaped broken up and after its formation and solidification discontinuously or continuously as Solid is removed. This can be done in different ways in the invention happen. Sc can run the method according to a feature of the invention 5 that a certain amount of a specific fluid through rotation. in a The rotor chamber is held in a hollow cylindrical shape (liquid hollow liner), an adjustable Part of this liquid before the end of the hollow liquid cylinder to its beginning sl is recirculated onto the free surface at the beginning of the hollow liquid cylinder continuously the specifically easier, either with increasing time or si changing temperature solidifying liquid then shaped and then as a reproducible, faithful and optically high-quality tube (mirror glass quality from the Rotor is continuously conveyed out.
Auf diese Weise gelangt man zu e-inem Verfahren der ei leitend genannten Art, das die.vorerwähnte Erfindung aufgabe voll erfüllt. Die Außenfläche der Röhre ist flüssigkeitspoliert und die Innenfläche der Röhre dur die bei ihrer Herstellung wirksamen hohen Zentrifugalkräfte ohne jede, die Optik störende Unebenheit, da selbst bei Austritt der Röhre aus dem Rotor kein äontakt derselben mit einem formbegrenzenden Festkörper erfolgt (über Ringwehr abfließendes, rezirkulierendes Zinn bestimmter Schichtdicke vermeidet solchen Kontakt In der Schmelze etwa vorhandene Gaseinschlüsse werden durch die hohen wirksamen Auftriebskräfte aus der Glas schmelze zum Röhreninnern hin ausgetrieben.In this way one arrives at a method of the one mentioned above Kind, which the aforementioned invention fulfills the task in full. The outer surface of the tube is liquid-polished and the inner surface of the tube is dur the at their production effective high centrifugal forces without any disturbing the optics Unevenness, since even when the tube emerges from the rotor there is no contact with it with a shape-limiting solid (flowing off, recirculating via a ring weir) Tin of a certain layer thickness avoids such contact that may be present in the melt Gas inclusions are melted from the glass by the high effective buoyancy forces expelled towards the inside of the tube.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die'Einstellung des Außendurchmessers der Röhre durch Veränderung der Schichtdicke des rotierend Flüssigkeitshohlzylinders geändert wird., Vorteilhafterweise wird die zugeführte spezifisch leicht tere Flüssigkeit durch einen Schleuderteller auf Umfan geschwindigkeit des rotierenden Flüssigkeitshohlzylind beschleunigt.According to a further feature of the invention it is provided that the setting the outer diameter of the tube by changing the layer thickness of the rotating Liquid hollow cylinder is changed., Advantageously, the supplied Specifically slightly higher liquid through a centrifugal plate at circumferential speed of the rotating hollow liquid cylinder is accelerated.
Desweiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren, zur Herstellung von Glasröhren, wobei eine Glasschmelz in eine rotierende zylindrische, Kammer kontinuierlich über ein Zuführungsrohr dosiert und nach dem Erstarren aus der Kammer kontinuierlich herausbewegt wird. Hierb besteht die Erfindung darin, daß eine bestimmte Menge eines flüssigen Metalls, insbesondere flüssigen Zinns durch Rotation in hohlzylindrischer Form (Metallhohlzylinder) gehalten, ein einstellbarer Teil des flüssig Metalls von Ende des Metallhohlzylinders zu seinem Anfang rezirkuliert, auf die freie Oberfläche am Anfang des Metallhohlzylinders kontinuierlich die Glasschmelz aufgebracht und anschließend die sich verfestigende Gl röhre aus dem Metallhohlzylinder herausbefördert wird.Furthermore, the invention also relates to a method for production of glass tubes, taking a glass melt in a rotating cylindrical, chamber continuously metered via a feed pipe and continuously out of the chamber after solidification is moved out. Hereb the invention is that a certain amount of one liquid metal, in particular liquid tin by rotation in a hollow cylindrical Form (hollow metal cylinder) held, an adjustable part of the liquid metal of The end of the hollow metal cylinder is recirculated to its beginning on the free surface The glass melt is continuously applied and at the beginning of the hollow metal cylinder then the solidifying glass tube conveyed out of the hollow metal cylinder will.
Die Erfindung betrifft weiterhin-eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei hier die Erfindung darin besteht, daß ein Rotor mit einem Formgebucgsbereich und einem Erstarrungsbereich zur Aufnahme des Flüssigkeitshohlzylinders vor gesehen ist, wobei m Anfang des Rotors eine Ringachei mit einer Durchtrittsöffnung für die spezifisch schwer Flüssigkeit und einer Schleuderscheibe vor der Durchtrittsöffnung für die spezifisch leichtere Flüssigkeit vorgesehen ist, und daß am Ende des Rotors ein Ringwehr angeordnet und eine vom Ende des Rotors zu seinem Anfang hinführende Schälleitung vorgesehen ist.The invention also relates to a device for implementation the procedure described above, where here the invention consists in that a rotor with a molding area and a solidification area for receiving the liquid hollow cylinder is seen in front, where m the beginning of the rotor a ring ache with a passage opening for the specifically difficult liquid and a slinger in front of the opening for the specifically lighter one Liquid is provided, and that a ring weir is arranged and at the end of the rotor a peeling line leading from the end of the rotor to its beginning is provided.
Hierbei empfiehlt es sich, daß, das Zuführungsrohr die Ringscheibe zentrisch durchdringt.It is recommended that the feed tube is the annular disk penetrates centrically.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringscheibe in der Nähe der Rotorwandung Durchtrittsöffnungen für das flüssige KeL=ll aufweist das am Ende des Rotors vorgesehene Ringwehr auswechse bar sein kann und vorteilhafterweise der Rotor an se Ende eine Schälkammer bildet. Desweiteren empfiehlt e sich, das als Schälrohr ausgebildete Ende der Schälle tung radial verstellbar anzuordnen.According to further features of the invention it is provided that the annular disc has passage openings for the liquid KeL = II in the vicinity of the rotor wall the ring weir provided at the end of the rotor can be exchangeable bar and advantageously the rotor at se end forms a peeling chamber. Furthermore, it is recommended that the designed as a peeling tube end of the Schälle device to be arranged radially adjustable.
Desweiteren besteht die Erfindung darin, daß das eine Ende der Schälleitung, das sog. Schälrohr, in die Sct kammer taucht und das andere Ende der Schälleitung ir eine Vorkammer des Rotors mündet und beide Enden tang tial abgekröpft sind, wobei ersteres entgegengesetzt zur, letzteres in Drehrichtung des Rotors weist.Furthermore, the invention consists in that one end of the peeling line, the so-called peeling pipe, dips into the SCC chamber and the other end of the peeling line ir opens a prechamber of the rotor and both ends are tang tially bent, wherein The former is opposite to the latter and points in the direction of rotation of the rotor.
Das Ringwehr am Austrittsende des Rotors ist auswech bar und kann durch ein anderes Ringwehr mit einer gr oder auch einer kleineren zentrischen Durchtrittsöff versehen sein. Die Größe der zentrischen Durchtritts öffnung ist ungefähr ein Maß für die Schichtdicke de rotierenden Flüssigkeitshohlzylinders und kann demzu als Grobeinstellung für den Außendurchmesser der Röb verwendet werden. Eine Feineinstellung der SchichtdickE des rotierenden Flüssigkeitsbohlzylinders läßt sich über die rezirkulierte Teilmenge.der schwereren Flüssig keit durch entsprechendes radiales Verschieben des Schä rohres innerhalb der Schälkammer durchführen.The ring weir at the outlet end of the rotor is exchangeable and can through another ring weir with a large or a smaller central passage opening be provided. The size of the central passage opening is approximately a measure for the layer thickness of the rotating hollow liquid cylinder and can therefore be used as Coarse setting for the outer diameter of the Röb be used. A fine adjustment of the layer thicknessE of the rotating liquid pile cylinder The recirculated sub-quantity of the heavier liquid can be used by means of the appropriate Carry out radial displacement of the peeling tube within the peeling chamber.
Die der Erfindung zurundeliegende Aufgabe wird weiterhin durch eine Lagerung für die erstarrende Röhre erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in unmittelbarer Umgebung der Röhre eine dickwandige, mehrgeteilte Schale aus porösem Material angeordnet ist, die von einer in dem Lagergehäuse befindlichen Druckringkammer umgeben ist.The underlying object of the invention is further achieved by a Storage for the solidifying tube according to the invention solved in that in the immediate A thick-walled, multi-part shell made of porous material is arranged around the tube which is surrounded by a pressure ring chamber located in the bearing housing.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an den Endez jedes Schalensegments jeweils eine Lippe vorgesehen, di zusammen mit der gegenüberliegenden Röhre jeweils eine Drosselstelle bildet. Es empfiehlt sich, zwischen den einzelnen Schalensegmenten AbfluSkanäle anzuordnen.In a further embodiment of the invention, each shell segment is at the end a lip is provided in each case, that is, together with the opposite tube in each case forms a throttle point. It is advisable to move between the individual shell segments Arrange drainage channels.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Transportvorrichtung ur gleichzeitigen translatorischen und rotatorischen Belegung der fertigen Röhre im Anschluß an die Formgebungsvorrichtung und die Lagerung vorgesehen, die erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß auf gegenjuberliegenden Seiten der Röhre zwei an diese angedrückte Rollen vorgesehen sind, die synchron zur Transportgeschwindigkeit der Röhre im Rotor angetrieben sind und synchron mit der Röhre umlaufen.In a further embodiment of the invention is a transport device ur simultaneous translational and rotational assignment of the finished tube in connection with the shaping device and the storage provided according to the invention is designed so that on opposite sides of the tube two pressed against this Rollers are provided that synchronize with the transport speed of the tube in the rotor are driven and rotate synchronously with the tube.
Hierbei erfolgt der Antrieb der genannten Rollen durch einen konzentrisch zur Rolle und auf deren Achse liegenden Motor, der über ein Planetengetriebe die ihm zugeord.Here, the mentioned rollers are driven by a concentric to the roller and the motor lying on its axis, which via a planetary gear the assigned to him.
nete Rolle antreibt. Desweiteren ist neben diesen, für die translatorische Bewegung vorgesehenen Rollen noch ein weiterer Antrieb vorgesehen, der über ein Ritzel und einen Zahnkranz das die beiden Rollen tragende Gehäuse mit einer derartigen Drehzahl in Rotation versetzt, daß die Relativbewegung in rotatorischer Richtung zwischen den Rollen und der Röhre Null ist.nete role drives. Furthermore, besides these, for the translational Movement provided roles yet another drive is provided, which has a Pinion and a ring gear, the housing carrying the two rollers with such a Speed set in rotation that the relative movement in rotational Direction between the rollers and the tube is zero.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch die diskontinuierliche Fertigung optisch hochwertiger und blasenfreier Rohrstücke, insbesondere Glasrohrstücke, von beliebigem Durchmesser und beliebiger Wandstärke möglich.In a further embodiment of the invention, the discontinuous Manufacture of optically high-quality and bubble-free pipe sections, in particular glass pipe sections, of any diameter and any wall thickness possible.
Vorzugsweise lassen sich diese Rohrstücke in einem Roto schleudern, dessen untere Seite komplett und obere Seit durch eine in den Durchmessern entsprechend dimensionierte, an der Stirnseite der Rotorwandung abnehmbar befestigte Kreisringscheibe in der Feripherie ver,schlos sen ist. Dadurch wird das geschleuderte Rohrstück im Rotor gehalten, d.h. es kann nicht aus diesem herausrutschen. Es wird nach Verfestigung, Stillsetzen des Rotors und Abnahme der Kreisringscheibe aus dem Rotor herausgehoben. Die Befüllung des Rotors mit Glasschmel: erfolgt chargenweise von oben durch die zein'tische Öff nung der Kreisringscheibe und die Verteilung der Glasschmelze auf die Zinnbadoberfläche in ähnlicher Weise, wie sie für die kontinuierlich arbeitende Vorrichtung beschrieben ist. Das Rotorinnere hat ebenfalls unter r duzierender Atmosphäre zu stehen. Zwecks Variation des Rohrstückdurchmessers und der -länge sind die Schichtdicke des Zinn-Hohlzylinders und Höhenstellung des Schleuderraumbodens in bestimmten Grenzen variabel. Je nach ualitätsanforderung an die Rohrstücke kann der Schleudervorgang in einem vertikal oder horizontal angeordneten Rotor durchgeführt werden.These pipe sections can preferably be spun in a roto, the lower side of which is complete and the upper side by a corresponding one in the diameters dimensioned, detachably attached circular ring disc on the front side of the rotor wall is locked in the far periphery. This causes the thrown pipe section in the Rotor held, i.e. it cannot slip out of it. After solidification it will Shut down the rotor and remove the circular ring disc lifted out of the rotor. The rotor is filled with molten glass: takes place in batches from above through the zein'tische opening of the circular disc and the distribution of the glass melt the tin bath surface in a manner similar to that used for continuously operating Device is described. The inside of the rotor also has a reducing atmosphere to stand. The layer thickness is used to vary the diameter and length of the pipe section of the tin hollow cylinder and the height of the centrifugal chamber floor within certain limits variable. Depending on the quality requirements of the pipe sections, the spinning process can be carried out in a vertically or horizontally arranged rotor.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei nachfolgend beschriebenem Verfahren die chargenweise in d: Kammer dosierte Glasschmelze bei definiert niedriger Drehzahl geschleudert-. Dabei bildet sich ein Glaskörpe mit paraboloidischer freier Oberfläche, ein Paraboloic aus. Diesem Formungsprozeß liegt die Gesetzmäßigkeit zugrunde, daß in dem Bereich niedriger Drehzahlen, wo die auf die Flüssigkditselemente wirkenden Gravitations- und Zentrifugalkräfte von gleicher Größenordnun sind, sich die oberflächennahen Partikel paraboloidisc ausrichten. Die Form dieser paraboloidischen Oberfläche die durch Rotation einer Parabel um eine Achse entsteh wird durch folgende Parabelgleichung des Typs beschrieben: Hierbei sind h und r die Koordinaten eines Punktes des mit dem Scheitel- im Ursprungspunkt (Schnittpunkt der Kammermittellinie mit -bodenoberfläche) des Koordinate systems liegenden Flächenparaboloids und die Winkelgeschwindigkeit der mit der Drehzahl n rotierend Glasschmelze. Bei vorgegebener Kammerform (-höhe, -dur messer) lassen sich somit in Abhängigkeit von der Dret zahl Glasparaboloide mit beliebiger Scheitelhöhe in be stimmten Grenzen erzeugen. Beispiel: Rotiert eine Kamn von 200 mm lichter Weite mit 133,76 U/min, so bildet sich ein Paraboloid mit einer maximalen Höhe hmax (ver tikaler Abstand des Schnittkreises Paraboloid-KamzerwE zum Scheitelpunkt) von 100 mm aus. - Befindet sich nur in der entsprechend temperierten Kammer flüssiges Zinr so nimmt dieses bei bestimmter niedriger Drehzahl eine paräboloidische Form an. Zugeführte Glasschmelze bestimmte Menge schichtet sich exakt auf das Zinn und bildet eine Paraboloidschale, deren Dicke von der MenE der dosierten Glasschmelze abhängt. Nach Ausformung de Paraboloidschale wird unter Aufrechterhaltung der Nenr drehzahl die Kammer samt Inhalt bis auf eine Temperatt kurz oberhalb des Schmelzpunktes von Glas abgekühlt.In a further embodiment of the invention, in the method described below, the glass melt metered in batches into the chamber is spun at a defined low speed. A glass body with a paraboloidal free surface, a paraboloic, is formed. This shaping process is based on the principle that in the range of low speeds where the gravitational and centrifugal forces acting on the liquid elements are of the same order of magnitude, the particles near the surface are aligned paraboloidically. The shape of this parabolic surface, which is created by rotating a parabola around an axis, is given by the following parabolic equation of the type described: Here, h and r are the coordinates of a point of the surface paraboloid and lying with the vertex in the origin point (intersection of the chamber center line with the floor surface) of the coordinate system the angular velocity of the glass melt rotating at the speed n. With a given chamber shape (height, diameter), depending on the Dret number, glass paraboloids with any vertex height can be produced within certain limits. Example: If a chamber with a clear width of 200 mm rotates at 133.76 rpm, a paraboloid is formed with a maximum height hmax (vertical distance from the intersection of the paraboloid-chamber to the vertex) of 100 mm. - If there is only liquid tin in the appropriately tempered chamber, then this takes on a paraboloid form at a certain low speed. A certain amount of supplied glass melt is exactly layered on the tin and forms a paraboloid, the thickness of which depends on the quantity of the dosed glass melt. After deforming the parabolic shell, while maintaining the nominal speed, the chamber and its contents are cooled down to a temperature just above the melting point of glass.
Die Kühlung kann, den Bereich um letzteren a>sEenommen, rasch erfolgen. Während dieser dennoch relativ langen Kühlphase formt und glättet sich die Paraboloidschale -und deren freie Oberfläche so exakt, wie es durch Schleifen und Polieren nur schwerlich zu erreichen sei dürftc. Die zinnberührte Unterfläche der Paraboloidschale wird durch das blanke Metall geformt und geglätte Man spricht von feuer- und flüssigkeitspolierten Oberflächen. Nach Erreichen der o.g. Temperatur wird die Paraboloidschale entweder nach Stillsetzen des Rotors oder bei weiter rotierendem Rotor mittels einer synchron mit diesem rotierenden Aushebevorrichtung aus der Kammer entnommen.The cooling can take place quickly, with the exception of the area around the latter. During this relatively long cooling phase, the parabolic shell is shaped and smoothed -and its free surface as precisely as it is difficult to achieve by grinding and polishing can be achieved may c. The tin-touched lower surface of the paraboloid shell is shaped and smoothed by the bare metal. One speaks of fire-polished and liquid-polished Surfaces. After reaching the above-mentioned temperature, the parabolic bowl is either after the rotor has stopped or if the rotor continues to rotate by means of a synchronous removed from the chamber with this rotating lifting device.
Massive plankonkave oder bikonkave Paraboloide lassen sich dann herstellen, wenn die Kammer kein flüssiges Zinn enthält. Die dann dieser in entsprechend großer Menge zugeführte Glasschmelze bildet einen die Kammer boden berührenden massiven Paraboloiden, der äe nach Form der Bodenoberfläche - eben oder linsenfrömig nach oben gewölbt - plankonkav oder bikonkav geformt ist.Massive plano-concave or biconcave paraboloids can then be produced, if the chamber does not contain liquid tin. The then this in correspondingly large Amount of supplied glass melt forms a massive one in contact with the chamber floor Paraboloids, depending on the shape of the soil surface - flat or lens-shaped arched at the top - flat-concave or biconcave in shape.
Um Gasblaseneinschlüsse (Lunker) im fertig geformten Glaskörper zu vermeiden, empfiehlt es sich, die Charge der zu formenden Glasschmelze heiß und sehr langsam in die Kammer zu dosieren und diese gleichzeitig'mit hoher Drehzahl rotierenJzu lassen. Dadurch wird bewirkt, daß sich dünne vertikale hohlzylindrische Glasschichten in der Kammer bilden, die mit zunehmender Ein'füllzeit lang sam dicker werden. Während dieser stetig langsamen hufschichtung entblasen" die zunächst extrem dünnen Glasschichten. Erst am Ende der Einfüllzeit erreicht der Glashohlzylinder seine endgültige größere Schichtdicke.To close gas bubble inclusions (voids) in the finished glass body avoid, it is advisable to heat the batch of molten glass to be formed and to dose very slowly into the chamber and at the same time at high speed rotate. This causes thin vertical hollow cylindrical ones Glass layers form in the chamber, which slowly become thicker as the filling time increases will. During this steadily slow layering of hooves, the initially extremely deflate thin layers of glass. The hollow glass cylinder only reaches the end of the filling time its final greater layer thickness.
dessen oberflächennahe Schichten jedoch noch weiterhin gut entblasen können. Gemäß der vom Stokes'schen Gesetz hergeleiteten Beziehung für die Entblasung von vi.however, continue to deflow the layers close to the surface can. According to the relationship for deflation derived from Stokes' law by vi.
kosen Flüssigkeiten im Fliehkraftfeld ist der Effekt U1 höher, je größer die zentrifugale Auftriebskraft auf d.With liquids in the centrifugal force field, the effect U1 is higher, depending greater centrifugal buoyancy on d.
Blasen und deren Verweilzeit im Fliehkraftfeld, kleine.Bubbles and their residence time in the centrifugal force field, small ones.
die Schichtdicke der Flüssigkeit und niedriger deren Viskosität sind. - Nach Beendigung der ".Entblasungspha wird die Drehzahl auf jene Nenndrehzahl abgesenkt, die der Höne hmax des gewünschten Paraboloiden entspricht.the layer thickness of the liquid and lower its viscosity. - After completion of the ".Elevation phase, the speed is reduced to the nominal speed, which corresponds to the hmax of the desired paraboloid.
Die immer noch heiße schmelze geht aus der hohlzylindrischen in die paraboloidische Form über. Sobald die Umformung abgeschlossen ist, setzt die Kühlung ein.The still hot melt goes from the hollow cylindrical into the paraboloidal shape over. As soon as the forming process is complete, cooling continues a.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erz in dung dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf die dar gestellten Ausführungsformen; vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen mcglich.In the drawings, embodiments of the ore are shown in manure. It is not limited to the embodiments presented; rather are Further modifications are possible within the scope of the invention.
Es zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur Herstellung von Glasröhren, Figur 2 einen Längsschnitt durch die Lagerung für die erstarrte Röhre, Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Figur 2, Figur 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, der Trane portvorrichtung zur gleichzeitigen translatorischen und rotatorischen Weiterbewegung der fertigen Röhre; Figur. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Figur L Figur 6 einen Längs schnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zur diskontinuierli chen Herstellung von Glasrohrstücken, Figur 7 eine Kammer für die diskontinuierliche Her-Stellung, von Paraboloiden etc. und Figur 8 eine andere Ausführungsform dieses Beispiels Die Glasschmelze(10)befindet sich in dem Schmelzgefäß( das aus Keramik(12)und einer mit der Glasschmelze in B rührung stehenden Auskleidung(13)bestebt. Das Niveau d Glasschmelze liegt bei(14). In dem Gefä(11)für die Gla schmelze ist ein Abflußkanal(15pvorhanden, der an sein oberen Ende eine kegelstumpfförmige Erweiterung(16)auf weist. Mit dieser Erweiterung(16)vrlrkt der Dosierplung derart zusammen, daß der Abflußkanal(15)durch Bewegen des Dosierplungers(17)in Richtung der Doppelpfeile a geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Am oberen Ende des Gefäßes für die Glasschmelze ist der Dosierplunger durch die Abdichtung(18)gefübrt.It shows Figure 1 a longitudinal section through the inventively designed Device for the production of glass tubes, Figure 2 shows a longitudinal section through the Storage for the solidified tube, Figure 3 shows a section along the line III-III of Figure 2, Figure 4 is a view, partially in section, of the Trane port device for the simultaneous translatory and rotational movement of the finished Tube; Figure. 5 shows a section along the line V-V of FIG. L; FIG. 6 shows a longitudinal section through the device designed according to the invention for discontinuous chen Manufacture of glass tube pieces, Figure 7 a chamber for the discontinuous Manufacture of paraboloids, etc. and Figure 8 shows another embodiment of this Example The glass melt (10) is in the melting vessel (the one made of ceramic (12) and a lining (13) which is in contact with the molten glass. The level d molten glass is at (14). In the vessel (11) for the glass melt there is a drainage channel (15p which has a frustoconical extension (16) at its upper end. With this Extension (16) vrlrkt the dosing together in such a way that the Drain channel (15) by moving the metering plunger (17) in the direction of the double arrows a can be opened or closed. At the top of the vessel for the glass melt the metering plunger is guided through the seal (18).
An seinem unteren Ende bildet der Abflußkanal<1 5) die Verjüngung (19) die in das Zuflußrohr(20)mündet. Das Zuflußrohr(20)ist fest mit dem unteren Teil(21) des Gefäßes (11) für die Glasschmelze verbunden und steht daher ortsfest still.At its lower end, the drainage channel <1 5) forms the taper (19) which opens into the feed pipe (20). The inlet pipe (20) is fixed to the lower one Part (21) of the vessel (11) for the molten glass is connected and is therefore stationary quiet.
Daran anschließend ist der Rotor(22)vorgesehen, der über den Abtrieb(2325 das Antriebsritzel(24) und den Zahnkranz(25)in Rotation zu versetzen ist. Fluchtend mit der Austrittsöffnun(26)des Zuführungsrohres (2 0) i st die Ringscheibe (27) mit dem Rotor (22)drehfest verbunden.Then the rotor (22) is provided, which via the output (2325 the drive pinion (24) and the ring gear (25) are to be set in rotation. Fleeing with the outlet opening (26) of the supply pipe (2 0) is the annular disc (27) rotatably connected to the rotor (22).
Uber Verbindungsstege (29)ist mit der Ringscheibe(2?2lie Schleuderscheibe bzw. Verteilerscheibe (29) vor der Austrittsöffnung(26)des Zuführungsrohres(20)angeordnet.About connecting webs (29) is with the ring disk (2? 2lie centrifugal disk or distributor disk (29) in front of the outlet opening (26) of the feed pipe (20).
Der Rotor(22)ist mit einem flüssigen Metallbad, insbesondere mit flüssigem Zinn teilweise gefüllt. Durch die Rotation des Rotors(22)bildet sich innerhalb desselben der Hohlzylinder(30paus flüssigem Zinn.The rotor (22) is with a liquid metal bath, in particular with liquid Tin partially filled. The rotation of the rotor (22) forms within it the hollow cylinder (30p of liquid tin.
Die zur rotationssymmetrischen Stabilisierung des Zinn.The rotationally symmetrical stabilization of the tin.
Hohlzylinders (30) wirkenden Fliehkräfte hängen vom Inne) radius des Zinn-Hohlzylinders und seiner Drehzahl ab.Hollow cylinder (30) acting centrifugal forces depend on the inner) radius of the Tin hollow cylinder and its speed.
Sie können in weiten Bereichen beliebig geändert werde Am Ende des Rotors(22)ist das Ringwehr(31)vorgesehen, das den Zinn-Hohlzylinder(50) begrenzt. Zwischen dem Ringwehr(31)und dem Rotorende(32)pist die Schälkammer(3 gebildet. In ähnlicher Weise besteht zwischen der Ring scheibe(27)und dem Rotoranfang(34)eine Vorkammer(35). I Scbälkammer(33)ist über die Schälleitung (36) mit der Vc kammer(35)verbunden. In die Schälleitung(36)kann noch zusätzlich eine Pumpe(37)eingebaut sein. Uber die Spindel(38)kann das in die Schälkammer(33) führende Schälrot (39)radial verstellt werden, so daß je nach dessen Eintauchtiefe ein kreir oder weniger großer Teil des flüss: gen Zinns aus der Schälkammer herausgeführt und der Vo kammer zugeleitet wird. Auf diese Weise ist eine Feinregelung der Schichtdicke des rotierenden Zinn-Hohlzyl ders (30) möglich Auf der Innenfläche des rotierenden Zinn-Hohlzylinders liegt das Glasrohr(409 das in Figur 1 im links von der Linie I-I dargestellten Formgebungsbereich noch flüssig ist, während es im rechts der Linie I-I dargestellten Bereich bereits teilweise erstarrt ist. Um den Formgebungsbereich möglichst gegen Wärmeverluste zu schütze ist in diesem Bereich der Rotor(22)mit der Isolation(4 umgeben und kann beheizt werden. Im Gegensatz dazu ist der Rotor(22)im Erstarrungsbereich mit Kühlrippen(42) versehen, um auf diese Weise eine möglichst starke Eühlung der Glasröhre(40)im Erstarrungsbereich zu erreicht Als Kühlmittel können Gase oder Flüssigkeiten verwendet werden. Zum Schutz vor Oxydation des Zinns ist die Leitung(43)vorgesehen, die den Raum(44)und den Raum(45)mit einer reduzierenden Atmosphäre versorgt, die beispielsweise, aus 90 % Stickstoff und 10 % Wasserstoff besteher kann.They can be changed in a wide range at the end of the The rotor (22) is provided with the ring weir (31) which delimits the hollow tin cylinder (50). The peeling chamber (3) is formed between the ring weir (31) and the rotor end (32). In Similarly, there is a washer between the ring (27) and the beginning of the rotor (34) Antechamber (35). I peeling chamber (33) is via the peeling line (36) with the Vc chamber (35) connected. A pump (37) can also be installed in the peeling line (36). About the The spindle (38) can radially adjust the peeling red (39) leading into the peeling chamber (33) so that, depending on its immersion depth, a larger or smaller part of the liquid tin led out of the peeling chamber and fed to the pre-chamber will. In this way a fine control of the layer thickness of the rotating Zinn-Hohlzyl is possible ders (30) possible This lies on the inner surface of the rotating hollow tin cylinder Glass tube (409 the shaping area shown in FIG. 1 in the left of the line I-I is still liquid, while it is already in the area shown to the right of the line I-I is partially solidified. Around the shaping area as much as possible against heat loss In this area, the rotor (22) is to be protected with the insulation (4) and can be heated. In contrast, the rotor (22) is in the solidification area with cooling fins (42) provided in order to achieve the greatest possible cooling of the glass tube (40) in the solidification area to achieved Gases or liquids can be used as coolants. To the Protection against oxidation of the tin is provided by the line (43) that encompasses the space (44) and the space (45) is supplied with a reducing atmosphere, for example, from 90% nitrogen and 10% hydrogen can exist.
In der Ringschibe(27)sind in der Nähe der RotorwandunE Durchtrittsöffnungen(72)über dem Umfang gleichmäßig verteilt. Durch diese kommunizieren Vor- und Hauptkamme des Rotors, die beide mit flüssigem Zinn gefüllt sind (gleiche Flüssigkeitsniveaus in beiden Kammern). In the annular disk (27) there are passage openings (72) in the vicinity of the rotor wall evenly distributed over the circumference. It is through this that the prefix and main chambers of the communicate Rotors, both filled with liquid tin (same liquid levels in both chambers).
Die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung.ist folgende: .Zur Herstellung der Glasröhre(40)befindet sich der Rotc (22)in Rotation. Demzufolge besitzt der ebenfalls rotierende Zinn-Hohlzylinder(30) eine zylindrische Innenfläch Durch Abheben des Dosierplungers<1?)von seinem Sitz (16) fließt Glasschmelve(1O)durch den Sbflußkanal(15)über das Zuführungsrohr(20)gegen die ebenfalls in Rotation befind liche Schleuderscheibe bzw. Verteilerscheibe(29,1 Die Schleuderscheibe(290 beschleunigt die Glasschmelze auf di Umfangsgeschwindigkeit des Sinn-Hohlzylinders(30)an seiner Innenfläche. Die Glasschmelze breitet sich hohlzylinderförmig-im Formgcbungsbereich auf dem Zinn aus und wird durch den bydrostatischen Zentrifugaldruck an der Aufgabestelle der Glasschmelze in Figur 1 nach recht gedrückt. Zusätzlich wird die Glasröhre durch das infolge Rezirkulation an der Oberfläche des Zinn-Hohlzylinders axial strömende Zinn aus dem Rotor transportiert. Bei hohen Drehzahlen des Rotors und großen rezirkulierten Zinnmengen lassen sich sehr hohe Transport-, d.h. Produktionsgeschwindigkeiten erzielen, die theoretisch weit oberhalb der bekannten liegen. Beim Durchlaufen der Erstarrungszone verfestigt sich die Glasröhre zuneh mend, so daß sie hinfer der Erstarrungszone den Zinn-Hohlzylinder(30)verlassen kann. The mode of operation of the device shown in Figure 1 is as follows: To produce the glass tube (40), the Rotc (22) is in rotation. As a result the likewise rotating tin hollow cylinder (30) has a cylindrical inner surface By Lifting the dosing plunger <1?) From its seat (16), glass melt (1O) flows through the Sbflusskanal (15) via the supply pipe (20) against which is also in rotation liche centrifugal disk or distributor disk (29.1 The centrifugal disk (290 accelerates the glass melt on the circumferential speed of the hollow cylinder (30) at its Inner surface. The glass melt spreads in the shape of a hollow cylinder in the area of the shape on the tin and is caused by the bydrostatic centrifugal pressure at the point of application the glass melt in Figure 1 pushed to the right. In addition, the glass tube is through the axially flowing as a result of recirculation on the surface of the hollow tin cylinder Tin transported out of the rotor. At high rotor speeds and large recirculated Tin quantities can be achieved very high transport, i.e. production speeds, which are theoretically well above the known. When passing through the solidification zone solidifies the glass tube increasing mend, so that it back to the solidification zone can leave the tin hollow cylinder (30).
In gewissem Abstand vom Rotor ist die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Lagerung für die erstarrende Röhre angeordnet. Hierbei ist eine aus den drei Segmenten(46, 472und(48) bestehende Schale aus porösem Material vorgesehen. Jedes dieser Schalensegmente besitzt jeweils an den Enden Lippen(49, 50; 51, 52; 53, 54;)'die zusammen mit der gegenüberliegenden Röhre(402 Je eine Drosselstelle bilden.The one shown in FIGS. 2 and 3 is at a certain distance from the rotor Storage arranged for the solidifying tube. One of the three segments (46, 472 and (48) consisting of a shell made of porous material is provided. Each of these shell segments has lips (49, 50; 51, 52; 53, 54;) 'which together with the opposite tube (402 each form a throttle point.
Zwischen den einzelnen Segmenten(46, 47, 48)sind die axial geöffneten Abf lußkanäle (55, 56)und(57) vorgesehen Die Segmente(46, 47)undc48) sind mit einer in dem Lager gehäuse(58)befindlichen Druckringkammer(59).umgeben. We sich die Glasröhre in unerwünschter Weise aus inrer ze trischen Lage innerhalb der Segmente(46, 4?'48Yherausbewegt, verkleinern sich die korrespondierenden Drosse stellen, während sich die übrigen Drosselstellen vergr ßern, was dazu führt, daß die Röhre (40)selbsttätig wie der ihre ewünschte zentrische IJage einnimmt Die in der Druckringkammer befindlichen Gase sind temperiert, um eine kontrollierte Abkühlung der -Röhre zu gewährleisten.The axially open segments are located between the individual segments (46, 47, 48) Drainage channels (55, 56) and (57) provided The segments (46, 47) and c48) are with a in the bearing housing (58) located pressure ring chamber (59) .umizen. We turn the glass tube moved out in an undesired manner from an internal position within the segments (46, 4? '48Y, reduce the corresponding throttle bodies, while the remaining ones Increase throttling points, which leads to the fact that the tube (40) automatically as the The in the compression ring chamber The gases present are tempered in order to allow the tube to cool down in a controlled manner guarantee.
Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Transport einrichtung sind gegenüberliegend zu beiden Seiten dez Röhre(40)an diese gedrückte Transportrollen angeordnet von denen lediglich die obere Transportrolle(60)in dez Zeichnung dargestellt ist. Der in Figur 5 dargestelle Motor(61) treibt über die Planetenräder(62)das Sonnenre (63), auf dem die Rolle(60)angeordnet ist. Die Transport rolle(60)mit ihren zugehörigen Antriebselementen ist i dem Gehäuse(64) gelagert.In the transport device shown in Figures 4 and 5 are opposite on both sides of the tube (40) pressed against this transport rollers arranged of which only the upper transport roller (60) is shown in the drawing is. The motor (61) shown in Figure 5 drives the sun via the planet gears (62) (63) on which the roller (60) is arranged. The transport roller (60) with its associated Drive elements is mounted in the housing (64).
Wie man aus Figur 4 ersieht, ist ein Motor (65) vorgeset der über ein Antriebsritzel(66)und einen Zahnkranz(67) das Gehäuse (64) in Umdrehungen versetzt. Die Strozzufut für den Motor(65)erfolgt über die Leitung(68)und die Schle ifringe (69, Gemäß Figur 6 enthält eine vertikal -oder horizontal ar geordnete rotierende Hohlform(70)ein hohlzylinderischkonzentrisches Bad einer-spezifisch schwereren Flüssig keit(30), das die hohlzylindrisch-konzentrisch geformte spezifisch leichtere Flüssigkeit<40)trägt. Die obere Stirnseite der Hohlform wird durch einen abnehmbaren Kreisringdeckel(71)peripher verschlossen. Auf diesem i ein Einfülltrichter(73)für die Glasscbmelzecharge ange ordnet, der durch ein Element(74) verschliebar ist. Di Einstellung der. Schichtdicke des Zinn-Hohlzylinders kann entweder über ein radial-definiert einschwenkbare Schälrohr(39), ein in der radialen Position definiert einstellbares und verschließbares Schlitzwehr(870 oder über Druckveränderung in der' Kammer(85) erfolgen, die über die Bohrung(82)mit unter definiertem Druck stehen Inertgas beaufschlagt wird. über die Bohrung(81)wird d Schleuderraum (83) mit Schutzgas beaufschlagt. Das wärme isolierte Gehäuse (75) ist mit Heizelementen ausgerüstet um den Rotor auf der verfahrenstechnisch notwendigen Temperatur zu halten Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen zur diskontinuierlichen Herstellung von Glasparaboloiden und linsenförmigen -rohlingen. Bei vier einfacheren Vorrichtung Gemäß Fig. 7 besteht der vertikale Rotor aus einer einzigen topfartigen. SchleuderkammeröO3 deren Wandungen durch den ebenen Boden und den innenwandig nach oben hin leicht konisch divergierenden Mantel gebildet werden. Der Rotor ist fliegend fußgelagert (111) und wird über die Hohlwelle(??O)von unten her angetrieben. Die Drehzahl des Antriebs ist exakt stufenlos variabel und feinsteinstellbar. Sowohl Welle als auch Lager sind zu den heißen Elementen des Rotors hin gut wärmeisoliert und zusätzlich gekühlt. Die gesamte Kammer ist in einem wärmeisolierten (108) und beheizten (109) Gehäuse untergebracht. Dieses. ist so konstruiert, daß es zwecks intensiver Kammerkühlung von außen schnel entfernt werden kann (z.B. zwei Halbschalen, die durch entsprechende Zentralversc-hlüsse miteinander verklammer werden). Eine andere Mcglichkeit der weniger intensiver Kühlung besteht darin, indirekt über im Gehäuse installierte Kühlrohre die Wärme abzuführen. Nach oben hin ist das Kammergehäuse durch einen ebenfalls wärmeisolierten (102) und beheizten (104) Deckel abgeschlossen durch den die Zuführleitungen(105, 107)für die Glasschmelze und das Inertgas führen. Alternativ kann über die zentrale Bohrung in der Hohlwelle(110) Inertgas dem Kammerinnen- und -außenraum zugeführt werden. Bevor di Glasschmelzecharge in die allseitig von, außen her beheizte, von Inertgas ständig durchspülte Kammer dosier wird, ist diese auf en.tsprechende Temperatur zu erwärm Im stationären Betriebszustand bei Nenndrehzahl des Ro bildet sich ein Zinnparaboloid(1O19aUs, auf dem die Gl paraboloidschale (100)schwimmt. Nach Ausformung derselbe und Abkühlung der Rammer samt Inhalt auf die o.g. Temperatur wird der Rotor stillgesetzt. Der hydrostatische Schwrkraftdruck des peripheren Zinns drückt dann im zentralen Bereich unter die Paraboloidschale und hebt sie ein wenig an. Dies wird noch begünstigt durch die leicht konisch divergierendexInnerifläche des Kammermai teils. Nach Entfernen des Gehäusedeçkels kann dann die Paraboloidschale beispielsweise mittels eines Saughebers aus der Kammer entnommen werden. Denkbar ist auch ein Ausheben der abgekühlten Paraboloidschale bei Nenndrehzahl. In diesem Fall muß der Saughebel synchron mit der Kammer rotieren. - Für die "Entblasung" der Glasschmelze bei hoher Rotordrehzahl weist die Kammer einen fest mit ihr verbundenen Deckel(71)auf, wie ihn die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung besitzt. Während der Einfüll- und "Entblasungs phase" bilden sich dann hohlzylindrische Zinn und Glas schmelzeschichten(30, 40) (Fig, 6) aus. Lediglich die Zinnschicht ist außen wegen der Konizität der Kammerwan nic.ht mehr zylindrisch.As can be seen from FIG. 4, a motor (65) is provided which rotates the housing (64) via a drive pinion (66) and a toothed ring (67). The power supply for the motor (65) takes place via the line (68) and the slip rings (69, according to FIG. , which carries the hollow-cylindrical-concentrically shaped, specifically lighter liquid <40). The upper end face of the hollow mold is closed peripherally by a removable circular ring cover (71). On this i a funnel (73) for the Glascbmelzecharge is arranged, which can be closed by an element (74). Di setting the. The layer thickness of the hollow tin cylinder can be achieved either by means of a radially-defined swivel-in peeling tube (39), a slot weir (870) that can be adjusted and closed in a defined radial position, or by changing the pressure in the 'chamber (85), which is connected via the bore (82) inert gas is pressurized under a defined pressure. The centrifugal chamber (83) is pressurized with protective gas via the bore (81). The thermally insulated housing (75) is equipped with heating elements to keep the rotor at the temperature required by the process for the discontinuous production of glass paraboloids and lens-shaped blanks. In four simpler devices according to FIG flying footrest (111) and is over the H Ohlwelle (?? O) driven from below. The speed of the drive is precisely infinitely variable and finely adjustable. Both the shaft and the bearings are well insulated from the hot elements of the rotor and also cooled. The entire chamber is housed in a thermally insulated (108) and heated (109) housing. This. is constructed in such a way that it can be quickly removed from the outside for the purpose of intensive chamber cooling (e.g. two half-shells that are clamped together with appropriate central locks). Another possibility of less intensive cooling is to dissipate the heat indirectly via cooling tubes installed in the housing. At the top, the chamber housing is closed off by a likewise heat-insulated (102) and heated (104) cover through which the supply lines (105, 107) for the glass melt and the inert gas lead. Alternatively, inert gas can be supplied to the interior and exterior of the chamber via the central bore in the hollow shaft (110). Before the molten glass charge is dosed into the chamber, which is heated on all sides from the outside and continuously flushed with inert gas, it must be heated to the appropriate temperature After it has been formed and the rammer and its contents have cooled down to the above-mentioned temperature, the rotor is stopped. The hydrostatic gravity pressure of the peripheral tin then presses in the central area under the paraboloid shell and lifts it up a little. This is further facilitated by the slightly conical shape diverging inner surface of the chamber part. After removing the housing cover, the parabolic shell can then be removed from the chamber, for example by means of a suction lifter. It is also conceivable to lift out the cooled parabolic shell at the nominal speed. In this case, the suction lever must rotate synchronously with the chamber. Deflow "of the glass melt At high rotor speed, the chamber has a cover (71) firmly connected to it, like the one in FIG. 6 has shown device. During the filling and "deflation phase", hollow cylindrical tin and glass melt layers (30, 40) (FIG. 6) are then formed. Only the tin layer is more cylindrical on the outside because of the conicity of the chamber wall.
Sollen massive plankonkave oder bikonkave Glasparaboloi bzw. linsenförmige -rohlinge hergestellt werden1 so fet das Zinn und das in Fig. 7 mit (101) markierte Volumen wird von Glasschmelze ausgefüllt. Zur Herstellung eine bikonkaven Rohlings wird das plankonvexe Einsatzstück(1 beispielsweise aus platinverkleidetem feuerfestem mater .bestehend, verwendet, das lose auf dem planen Kammerbod liegt. Die "Entblasung" der Glasschmelze läßt sich in der oben beschriebenen Weise auch beim Iierstellverfahre für massive Paraboloide durchführen. Die Entnahme letzterer aus der Kammer ist beispielsweise dadurch zu bewerkstelligen., daß man einmal die mit Traghaken am obei Rand versehene Kammer aus dem Gehäuse aushebbar gestalt (z.B. ist der Kammerboden mit mehreren konischen Mitneb merzapfen versehen, die in entsprechende Ausnehmungen in dem mit der Antriebswelle fest verbundenen Tragtelle eingreifen) und den konischen Kammermantel aus zwei deL Kammerboden umschließenden Halbschalen fertigt, die durch lösbare Stahlbänder klammerartig zusammengehalter werden. - Es ist offensichtlich, daß die in Fig, 7 dargestellte Vorrichtung primär für die Herstellung übergroßer Glasparaboloide geeignet.ist, wie sie zur Fertigung der großen Parabolspiegel als "eltraumauge" benötigt werden.Should massive plano-concave or biconcave glass paraboloi or lens-shaped -blanks are produced1 so fet the tin and that marked in Fig. 7 with (101) Volume is filled by molten glass. For the production of a biconcave blank the plano-convex insert (1, for example, made of platinum-clad fireproof mater. existing, used, which lies loosely on the flat chamber floor. The "deflation" the molten glass can also be used with the Iierstellverfahre in the manner described above perform for massive paraboloids. The removal of the latter from the chamber is for example to accomplish. That one provided once with carrying hooks on the upper edge The chamber can be lifted out of the housing (e.g. the chamber floor has several conical Mitneb merzapfen provided in corresponding recesses in the with the drive shaft firmly connected support point) and the conical chamber jacket made of two half-shells enclosing the chamber floor, which are secured by detachable steel strips be held together like clamps. - It is obvious that the in Fig. 7 The device shown is primarily suitable for the production of oversized glass paraboloids. as they are needed for the production of the large parabolic mirrors as "eltraumauge".
Die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung ist eine Abwandlung der in Fig. 6 gezeigten, deren Vorteile gegenüber seiner in Abb. 7 darin bestehen, daß 1) das Zinn in jeder 3etriebs- und Stillstandsphase des Rotors ohne Kontakt zur Luft und damit zum oxydierenden Sauerstoff ist und 2) die Zinnmenge in der Oberkammer durch Variation des Inertgasdrucks in der Unterkammer veränderlich ist und sich aufgrund dessen in bestimmten Grenzen Paraboloide unterschiedlicher, Höhen hmax herstellen lassen.The device shown in FIG. 8 is a modification of the device shown in FIG Fig. 6, the advantages of which over its in Fig. 7 are that 1) the tin in every phase of operation and standstill of the rotor without contact with the Is air and thus to the oxidizing oxygen and 2) the amount of tin in the upper chamber is variable by varying the inert gas pressure in the sub-chamber and because of this, within certain limits, paraboloids of different heights hmax can be produced.
In Anpassung an die liquistatischen Verhältnisse beim Paraboloidschleudern verbindet jetzt - im Gegensatz zur Vorrichtung in Fig. 6 - ein Tauchrohr(114)die beiden paraboloidischen Zinnvolumina in Ober- und Unterkammer (Tauchrohrende muß in jeder Betriebsphase unterhalb des Meniskus des Zinnvolumens in der Unterkammer liegen, damit ein Kommunizieren beider Volumina gewährleistet ist). Das im-Druck definiert variable Inertgas wird wiederum über die zentrale Bohrung(116pin die Hohlwelle (1100der Unterkammer(115)zugeführt', zu115) zugeführte jedoch drucklos über die Leitung(107)der Oberkaminer-, die, aufgrund des konstruktiv bedingten '0natürlichen" Zwecks, somit ständig gasgespült ist. Einfüll- und "Entblasungsphase" laufen bei dieser dann wieder mit Kamme-rdeckel(71)(v-gl. Fig.In adaptation to the liquistatic conditions during parabolic spinning Now connects - in contrast to the device in Fig. 6 - a dip tube (114) the two paraboloidal tin volumes in the upper and lower chambers (the end of the immersion tube must be in each operating phase below the meniscus of the volume of tin in the sub-chamber so that communication between the two volumes is guaranteed). The in-print Defined variable inert gas is in turn via the central bore (116pin the hollow shaft (1100 to the lower chamber (115) supplied ', to 115) supplied but pressureless via the Line (107) of the upper chimney, which, due to the design-related '0natural' Purpose, thus is constantly flushed with gas. The filling and "deflation phases" continue this then again with the chamber cover (71) (v-gl. Fig.
versehenen Vorrichtung wie oben beschrieben ab. Ähnliches gilt auch für die Entnahme des geformten und abge kühlten Paraboloids: Sowohl bei stillstehender als auc rotierender Kammer läßt sich der Paraboloid durch stär keres Erhöhen des Inertgasdrucks in der Unterkammer in gesamt anheben und anschließend leicht durch den still stehenden bzw. synchron mitrotierenden Saugheber aus der Kammer entnehmen. Sobald während dieses Vorgangs keine Berührung mehr zwischen Paraboloid und Kammerwar besteht, werden der Inertgasdruck in der Unterkammer weggenommen und der Rotor, falls dies nicht bereits vc her erfolgt ist, stillgesetzt. Infolgedessen fließt dc Zinn über das Tauchrohr aus der Ober- in die Unterkazni Das vollkommene Abfließen wird dadurch erreicht, daß, die Oberfläche des die Kammern trennenden Zwischenbod leicht nach oben gewölbt oder konisch und etwas zur Tauchrohröffnung hin geneigt ausgeführt ist. Die weit laufende "Beatmung" beider Kammern mit drucklosem Inei gas vermeidet auch in dieser Phase einen Kontakt Zinn-Luft.provided device as described above. The same also applies for removing the formed and cooled paraboloid: both when the paraboloid is stationary As a also rotating chamber, the paraboloid can be increased by increasing the Increase the total inert gas pressure in the lower chamber and then slightly through Remove the stationary or synchronously rotating suction lifter from the chamber. As soon as there was no longer any contact between the paraboloid and the chamber during this process exists, the inert gas pressure in the lower chamber is removed and the rotor, if this has not already been done, shut down. As a result, flows dc tin through the dip tube from the upper to the lower azni That Complete drainage is achieved by the surface of the chambers separating intermediate floor slightly curved upwards or conical and slightly towards the immersion tube opening is carried out inclined. The long-running "ventilation" of both chambers with unpressurized Inei gas also avoids tin-air contact in this phase.
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|---|---|---|---|
| DE19803007350 DE3007350A1 (en) | 1980-02-27 | 1980-02-27 | Centrifugal casting of tubes, lenses, etc., from molten glass - where molten tin inside high speed rotor forms mould wall on which glass solidifies |
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| DE3007350A1 true DE3007350A1 (en) | 1981-09-03 |
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| DE (1) | DE3007350A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6533426B2 (en) * | 2001-05-02 | 2003-03-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method of centrifugally casting a parabolic membrane mirror having a shape-restorative force |
-
1980
- 1980-02-27 DE DE19803007350 patent/DE3007350A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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