-
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glas-
-
gegenständen durch Pressen oder Schleudern in Formen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellunq von Gegenständen aus Glas durch Pressen oder
Schleudern in Formen, bei dem das schmelzflüssigeuGlas in die Form mittels einer
in die Glasschmelze eintauchenden, zum Transport des Glases dienenden Anfangskugel
eingebracht wird.
-
Bei Kugelspeisern, d.h. Vorrichtungen, die zum Transport des schmelzflüssigen
Glases zwischen der Glaswanne und der zur Herstellung eines Glasteiles dienenden
Preß- bzw. Schleuderform eine Anfangskugel aufweisen, wird üblicherweise so vorgegangen,
daß ein sich drehender Stab mit einer Anfangskugel in die Glasschmelze eintaucht,
so daß sich um die Anfangskugel schmelzflüssiges Glas ansammelt. Während der Bewegung
des Stabes mit der Anfangskugel zu dem Bereich über der Form wird der Stab weitergedreht,
wodurch das Glas an der Anfangskugel haften bleibt. Befindet sich dann die Anfangskugel
über der Form, wird die Drehung des Stabes beendet, worauf das Glas von der Anfangskugel
ab- und in die Form einläuft. Ist eine hinreichende Menge Glas in die Form gelangt,
wird der von der
Anfangskugel zur Form verlaufende Glas strang mittels
einer Schere durchtrennt.
-
Dieses Vorgehen ist bei verhältnismäßig flachen Formen ohne große
Probleme möglich. Wird jedoch eine vergleichsweise hohe Form auf diese Weise gefüllt,
so ergibt sich ein relativ langer Glas strang zwischen der Anfangskugel und dem
am Boden der Form sich sammelnden Glas. Wenn dieser Strang dann nahe der Anfangskugel
abgeschnitten wird, so kringelt er sich in der Form , was erhebliche, nachteilige
Wirkungen bezüglich des fertigen Formlings hervorrufen kann. Insbesondere ist es
so, daß sich infolge des Kringelns am fertig gepreßtenbzw. geschleuderten Glasartikel
sichbare Linien ergeben.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestatten, auch bei Herstellung von Glasteilen
in hohen Formen im Preß-bzw. Schleuderverfahren mit einem Kugelspeiser zu arbeiten,
ohne daß eine Beeinträchtigung der Qualität des fertigen Artikels wegen des vorstehend
erläuterten Kringelns des Glasstranges zu befürchten wäre.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, bei
dem eingangs erwähnten Verfahren derart vorzugehen, daß das von der Anfangskugel
im Bereich der Form ablaufende Glas zuerst in einer Vorform aus wenig Wärme aufnehmendem
Material gesammelt wird, deren Rauminhalt etwa dem für das jeweilige Glasteil benötigten
Glasvolumen entspricht, und daß dann der in der Vorform gebildete Vorformling rasch,
so lange das Glas insgesamt noch schmelzflüssig ist, in die eigentliche Form eingebracht
wird.
-
Nach der Erfindung wird also derart vorgegangen, daß das Glas von
der Anfangskugel nicht direkt in die eigentliche Form sondern
erst
in eine Vorform läuft, die aus wenig Wärme aufnehmendem, d.h. schlecht wärmeleitendem
Material besteht. Das Volumen des Hohlraums der Vorform entspricht etwa dem für
das jeweilige Glasteil benötigten Glasvolumen, wobei die Form des Hohlraumes der
Vorform ohne weiteres so gewählt werden kann, daß der Glasstrang zwischen Anfangskugel
und Glasmasse in der Vorform sehr kurz wird und damit kein Kringeln erfolgt.
-
Die Sammlung des Glases in der Vorform geschieht sehr rasch, nachdem
die Vorform nur wenig Wärme aufnimmt. Sobald der Glas strang von der Anfangskugel
zum Vorformling durchtrennt ist, wird erfindungsgemäß die Vorform geöffnet und der
Vorformling als Ganzes in die eigentliche Form eingebracht, wo er dann ohne Schwierigkeiten,
insbesondere ohne Bildung sichtbarer Linien im Glasartikel, geformt werden kann.
Der Ubertrag des Vorformlings von der Vorform in die eigentliche Form geschieht
vorzugsweise im freien Fall, wobei die Vorform an ihrer der Füllöffnung des Hohlraums
gegenüberliegenden Seite geöffnet wird. Nachdem bei der Verarbeitung von Glas eine
Abkühlung der Glasschmelze möglichst vermieden werden soll, ist es sehr günstig,
wenn derVorformling sofort nach des Durchtrennen des Glas-Gießstranges zur Anfangskugel
aus der Vorform in die eigentliche Form eingebracht wird.
-
Mit der Erfindung wird also ein Verfahren zur Verfügung ge -stellt,
welches ein Pressen bzw. Schleudern von Glasgegenständen in einfacher Weise und
ohne großen Zeit- und Materialaufwand gestattet, die bisher durch das Kringeln des
Glasstranges hervorgerufenen Mängeln von Glas artikeln bei der Herstellung in hohen
Formen zu beseitigen.
-
Es ist zwar beim Blasen von Hohlglas-Gegenständen bereits bekannt,
mit einer Art Vorform zu arbeiten. Die Vorform ist jedoch dafür vorgesehen, um die
Mündung des Hohlglas-Gegenstandes zu bilden. Nach Ausbildung der Mündung, durch
die das Blas-Gas später eintritt, muß dabei jedoch das Glas im Bereich der Mündung
in gewissem Umfange abkühlen, weil sonst
die Mündung ja nicht stabil
genug wäre. Im Bereich der Mündung bleibt der Vorformling während des übertrag in
die endgültige Blasform gehaltert. Die Verwendung einer Vorform ist somit beim Herstellen
von Hohlglasgegenständen durch Blasen zwangsläufig erforderlich, während beim Pressen
bzw. Schleudern in einer Form nur das Einbringen des Glases ganz allgemein notwendig
ist.
-
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
mit einer zwischen einer Glasschmelze und einer Abtropfposition über eine Preß-
oder Schleuder-Form beweglichen Anfangskugel zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus, daß zwischen Abtropfposition der Anfangskugel und der Form eine einen nach
oben offen Hohlraum, dessen Volumen etwa gleich dem zur Füllung der Form erforderlichen
Glasvolumen ist, aufweisende Vorform aus schlecht wärmeleitendem Material angeordnet
ist, deren Hohlraum is Bereich seiner Oberkante von einem stationären Zentrierring
umschlossen ist, an den unterseitig den Hohlraum anschließend an den Zentrierring
seitlich sowie unterseitig begrenzende, entlang wenigstens einer Vertikalebene einander
anliegende Formteile der Vorform anschließen, die gleichmäßig radial auseinander
bewegbar sind.
-
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist also sehr einfach aufgebaut,
weshalb es möglich ist, jede bekannte Maschine-ohne großen Aufwand so umzurüsten,
dafs das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt werden kann. Durch vertikale
Teilung der Vorform und eine entsprechende öffnung durch Radialbewegung der Formteile
erreicht man, daß der Vorformling ohne zusätzliche Maßnahmen und nahezu in der ihm
von der Vorform übermittelten Gestalt in die eigentliche Form gelangt, wobei man
allerdings auch auf den Formvorgang selbst in gewissem Umfange durch geeignete Gestaltung
des Vorformlings Einfluß nehmen kann.
-
Der stationäre Zentrierring bewegt sich beim Öffnen der Vorform nicht,
d.h. er bleibt in einer Position über der Preß-bzw. Schleuder-Form. Hierdurch wird
erreicht, daß sich der Vorformling beim öffnen der Formteile nicht mit einem der
Formteile mitbewegen kann und dann nicht zentrisch in die Preß- bzw. Schleuder-Form
gelangen würde. Es genügt dabei, einen Zentrierring vergleichsweise geringer Höhe
zu verwen -den, weil dieser den Vorformling ja nur so lange in der zentrischen Position
halten muß, bis sich der Formling zuverlässig von der Hohlraum-Wandung der auseinander
beweglichen Formteile gelöst hat. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß
das Hohlraum-Volumen der Vorform etwa dem zu verarbeitenden Glasvolumen entspricht,
damit der Vorformling auch von dem Zentrierring zuverlässig erfaßt wird.
-
Die Vorform kann günstigerweise aus Elektrographit oder einem hinsichtlich
der Wärmeleitfähigkeit diesem wirkungsgleichen Material bestehen. Elektrographit
nimmt zum einen sehr wenig Wärme auf. Zum anderen muß nicht befürchtet werden, daß
der Vorformling an der Vorform haftet.
-
Elektrographit ist allerdings verhältnismäßig empfindlich und nicht
absolut bruchfest. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird vorgeschlagen, die Vorform
aus einem schlecht wärmeleitenden Metall, z.B. Grauguß herzustellen und die Wandung
des Hohlraumes der Vorform mit einer Keramikauskleidung zu versehen, wobei die Keramikauskleidung
entsprechend temperaturbeständdig und so beschaffen sein sollte,daß die Glaschmelze
möglichst nicht an ihr haftet. Als Keramikauskleidung kommt beispielsweise bekannte
Oxidkeramik in Frage.
-
Wenn,,wie nach der Erfindung vorgesehen, der Hohlraum der Vorform
einen parabelförmigen Querschnitt mit vertikaler Achse aufweist, erreicht man, daß
sich der Hohlraum der Vorform
besonders gut füllt und sich rasch
ein einheitlicher Vorformling bildet. Ganz allgemein haben'Versuche gezeigt, daß
es günstig ist, wenn das Höhen/Durchmesser-Verhältnis des Hohlraumes der Vorform
zwischen 0,5:1 und 2:1, vorzugsweise etwa bei 1:1, liegt.
-
Der Hohlraum der Vorform kann grundsätzlich unterschiedliche Gestalt
hinsichtlich seines Grundrisses besitzen. Bei Herstellung von rotationssymmetrischen
Gegenständen ist es allerdings zweckmäßig, wenn der Hohlraum der Vorform ebenfalls
rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Sollte dagegen beabsichtigt sein, Gegenstände
herzustellen, die einen nicht rotationssymmetrischen Grundriß besitzen, beispielsweise
ovale oder rechteckige Gegenstände, so wird man zweckmäßig den Hohlraum der Vorform
hinsichtlich seines Grundrisses an den Grundriß des zu füllenden Hohlraumes der
eigentlichen Form anpassen.
-
Eine besonders einfache Gestaltung der Vorrichtung erhält man schließlich
dann, wenn erfindungsgemäß die Vorform zwei etwa gleiche, entlang einer vertikalen
Symmetrieebene aneinander anschließende Formteile aufweist, die ausgehend von einer
Schließposition, in der Vorform und eigentliche Form vertikal zueinander ausgerichtet
sind, zur Freigabe des Vorformlings gleichmäßig auseinander bewegbar sind. Bei einer
solchen Ausgestaltung kommt man mit einem vergleichsweise einfachen idechanismus
zum Öffnen und Schließen der Vorform aus. Insbesondere ist es leicht möglich, die
Bewegung der beiden Formteile zu synchronisieren.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
-
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 in einem Vertikalschnitt
Anfangskugel, Vorform und eigentliche Form während der Bildung des Vorformlings,
und Figur 2 Vorform und Form in der Position nach Freigabe des Vorformlings aus
der Vorform.
-
In Figur 1 ist schematisch das Ende 1 einer als Träger für die Anfangskugel
2 dienenden Stange gezeigt, die beispielsweise Teil eines an sich bekannten Kugelspeisers
für Formen beliebiger Art sein kann. Die Anfangskugel 2 kann zwischen einer in der
Zeichnung nicht gezeigten Wanne für schmelzflüssiges Glas und der Abtropfposition
gemäß Figur 1 bewegt werden. Beim Eintauchen der Anfangskugel 2 in die Glasschmelze
bleibt an ihr schmelzflüssiges Glas 3 hängen, welches so lange nicht abtropfen kann,
wie die Kugel 2 rotiert.
-
In der in Figur 1 gezeigten Abtropfposition ist eine in der Zeichnung
nur schematisch dargestellte Zonen 4 zur Herstellung eines Glasteiles vorgesehen,welche
einen verhältnismäßig tiefen Hohlraum 5 aufweist. Die Form 4 besteht aus Metall.
-
Die Anfangskugel 2 aus hochtemperaturbeständigem, vorzugsweise keramischem
Material.
-
Unmittelbar unterhalb der Anfangskugel 2 ist eine in der Zeichnung
ebenfalls nur schematisch gezeigte Glasschere 6 angeordnet, welche die entsprechende
Menge schmelzflüssigen Glases beim Abtropfen von der Anfangskugel 2 bestimmt.
-
Während beim Stand der Technik das schmelzflüssige Glas von der Anfangskugel
2 unmittelbar in den Holraum 5 der Form 4 eintropfte, ist bei dem Vorschlag nach
der Erfindung zwischen der Anfangskugel 2 in der Abtropfposition und der eigentlichen
Form 4 eine insgesamt mit 7 bezeichnete Vorform
vorgesehen, die
aus einem Material besteht, welches schlecht wärmeleitend ist, d.h. Wärme nur in
sehr geringem Umfange aufnimmt. Die Vorform 7 kann beispielsweise aus Elektrographit
bestehen. Besonders günstig ist es jedoch,wenn sie aus Grauguß oder dergleichen
hergestellt und innenseitig mit einem temperaturbeständigen, mit der Glasschmelze
nicht reagierenden Material, beispielsweise Oxidkeramik, ausgekleidet ist.
-
Die Vorform 4 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen
aus zwei, entlang einer vertikalen Symmetrieebene 8 aneinander anschließenden Formteils
9 und 10, die beim Ausführungsbeispiel gleich ausgebildet sind. Die Formteile 9,
10 können zum Öffnen der Form in Richtung der Pfeile 11 auseinander bewegt werden.
-
Der Hohlraum 12 der Vorform 7 ist, wie die Figur 1 deutlich erkennen
läßt, unterseitig von den Formteilen 9,10 gebildet.
-
Im Bereich der Oberkante 16 ist der Hohlraum 12 außerdem von einem
stationären Zentrierring 17 umschlossen, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
etwa L-förmigen Querschnitt besitzt, wobei der horizontale Schenkel 18 des Zentrierringes
17 bei aneinander anliegenden Formteilen 9,10 an der Oberkante 16 anliegt, während
der etwa vertikale Schenkel 19 des Zentrierringes 17 mit seiner Innenwand 20 mit
der Innenwand 21 der Formteile 9,10 fluchtet.
-
Der Rauminhalt des Hohlraums 12 der Vorform, welcher von den Formteilen
9, 10 sowie dem Zentrierring 17 begrenzt ist, entspricht etwa dem Volumen der zur
Herstellung des Glasteiles erforderlichen Glasmenge.
-
Wird, wie Figur 1 zeigt, in die geschlossene Vorform 7 eine entsprechende
Menge schmelzflüssigen Glases 3 eingeschnitten, so bildet sich ein Vorformling 13,
wobei infolge des geringen Abstandes zwischen der Vorform 7 und der Anfangskugel
2 nur ein sehr kurzer Glas-Verbindungsstrang vorhanden. ist, der nach Ablaufen des
Glases mittels der Schere 6 durchtrennt wird.
-
Um eine rasche Bildung des Vorformlings 13 zu begünstigen, ist der
Hohlraum 12 der Vorform 7 zweckmäßig mit parabel -förmigem Querschnitt gestaltet,
wie dies die Figuren 1 und 2 deutlich erkennen lassen. Wenn der Hohlraum 5 der Preß-bzw.
Schleuder-Form 4 rotationssymmetrisch oder im wesentlichen rotationssymmetrisch
ist, wird auch der Hohlraum 12 der Vorform 7 entsprechend rotationssymmetrisch gestaltet.
-
Besitzt dagegen der Hohlraum 5 der Form 4 einen von der Kreis- bzw.
Ringform abweichenden Grundriß, so ist es zweckmäßig, auch den Grundriß des Hohlraumes
12 der Vorform 7 entsprechend zu gestalten, alse beispielsweise bei langqestrecktem
Grundriß des Hohlraumes 5 der Form 4 auch einen in gleicher Richtung langgestreckten
Hohlraum 12 in der Vorform 7 vorzusehen. Die Füllung des Hohlraumes 12 der Vorform
7 wird dabei begünstigt, wenn das Verhältnis von Durchmesser zur Höhe des Hohlraums
12 innerhalb des Bereichs von 0,5:1 und 2:1 liegt, wobei vorzugsweise Durchmesser
und Höhe des Hohlraumes 12 der Vorform 7 in etwa gleich gewählt werden. Der Durchmesser
des Hohlraumes 12 ist dabei an dessen weitester Stelle, d.h. bei &m Ausführungsbeispiel
im Bereich der Deckfläche 15 der Vorform 7,zu messen. Bei einem Arbeiten nach der
Erfindung wird-in der aus Figur 1 ersichtlichen Weise zuerst die erforderliche Menge
schmelzflüssigen Glases in die Vorform 7 eingeschnitten, wodurch sich der Vorformling
13 bildet. Da der Rauminhalt des Hohlraumes 12 etwa gleich
dem
Volumen der den Vorformling 13 bildenden Glasmenge ist, ist gewährleistet, daß der
Vorformling 13 sich auch in den Bereich der Innenfläche 20 des stationären Zentrierringes
17 erstreckt.
-
Sobald der Vorformling 13 in der Vorform 7 ausgebildet ist, werdende
beiden-Formteile 9,10 der Vorform 7 in Pfeilrichtung 11 in die aus Figur 2 ersichtliche
Position auseinander bewegt. Hierdurch wird der Vorformling 13 unterseitig freigegeben
und fällt aus dem Hohlraum 12 der Vorform 7 heraus in den Hohlraum 5 der eigentlichen
Form. Bei dieser Auseinanderbewegung der Formteile 9,10 in Pfeilrichtung 11 hält
der Zentrierring 17 den Vorformling 13 in der zentrischen Position gemäß Figur 1,
d.h. mittig über dem wohlraum 5 der eigentlichen Form 4, selbst wenn aus irgendeinem
Grund der Vorformling 13 an einem der Formteile 9,10 ankleben sollte. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß der Vorformling 13 auch in der richtigen Position
in die Form 4 gelangt.
-
Da sowohl bei der Ausbildung des Vorformlings 13 als auch bei der
Verbringung des Vorformlings 13 aus der Vorform 7 in die Form 4 zu keinem Zeitpunkt
das schmelzflüssige Glas nur in geringer Schichtdicke bzw. in Form langer Stränge
vorhanden ist, besteht bei einem Vorgehen gemäß der Erfindung keine Gefahr, daß
sich das schmelzflüssige Glas kringelt und infolgedessen das geformte Erzeugnis
deswegen Schlieren, Linien oder dergleichen aufweist. Gleichzeitig wird durch die
Bildung des Vorformlings 13 erreicht, daß der Hohlraum 5 der Form 4 im Bereich seines
Bodens 22 sehr rasch weitgehend mit schmelzflüssigem Glas, nämlich in Form des Vorformlings
13, ausgefüllt ist, so daß das Formen des Glasteiles sofort nach dem Einspeisen
erfolgen kann, wodurch gegebenenfalls die Prozeßzeiten verkürzt werden können.
-
- Leerseite -