DE3427231C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Glas durch Pressen oder Schleudern in Formen mit einer zwischen einer Glasschmelze und einer Abtropfposition über eine Preß- oder Schleuderform beweglichen Anfangskugel.

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 Glasstrang 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 Glasstrang 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 gepreßten bzw. geschleuderten Glasartikel sichtbare Linien ergeben.

Es ist 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 Blasgas später austritt, 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 Übertrags in die endgültige Blasform gehaltert. Die Verwendung eine Vorform ist somit beim Herstellen von Hohlglas-Gegenständen durch Blasen zwangsläufig erforderlich, während beim Pressen bzw. Schleudern in einer Form nur das Einbringen des Glases ganz allgemein notwendig ist.

In der DE-AS 28 17 505 ist ein Verfahren zum Herstellen von Tropfen aus der Glasschmelze beschrieben, bei dem die Glasposten zunächst auf einer Platte gesammelt und dann in die eigentliche Form eingebracht werden. Die hierzu verwendete Platte kann eine für die Gestalt des Tropfens wünschenswerte Kontur aufweisen, beispielsweise einen Hohlraum besitzen. Aufgrund ihrer Konstruktion ist die in der DE-AS 28 17 505 beschriebene Vorrichtung jedoch nur für ganz spezielle Einsatzgebiete, keinesfalls zur Verwendung mit einem Kugelspeiser, geeignet.

Auch in der DE-OS 28 02 734 ist ein Verfahren vorbeschrieben, bei dem zur Ablage von Glasposten eine Vorform verwendet wird, die aus glasartigem Kohlenstoff besteht. Bei einem Vorgehen gemäß dieser Druckschrift soll der Glasposten nach Entnahme aus der Glaswanne noch einmal so hoch aufgeheizt werden, daß seine Viskosität mindestens gleich der Viskosität der Glasschmelze, aus der er entnommen wurde, wird, um auf diese Weise Fehler, die durch das Einschneiden kälterer Werkzeuge in den heißen Glasposten entstehen (Knipp-Fehler) zuverlässig auszuheilen, bevor der Glasposten weiterverarbeitet wird. Diese Möglichkeit besteht üblicherweise bei dem Arbeiten ausgehend von einem Kugelspeiser nicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestattet, 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 erläuterten Kringelns des Glasstranges zu befürchten wäre.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß zwischen Abtropfposition der Anfangskugel und der Form eine einen nach oben offenen Hohlraum, dessen Volumen etwa gleich dem zur Füllung der Form erforderlichen Glasvolumen ist, aufweisende Vorform aus schlecht wärmeleitendem Material angeordnet ist, deren Hohlraum im 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 sehr einfach aufgebaut, weshalb es möglich ist, jede bekannte Maschine ohne großen Aufwand entsprechend umzurüsten. 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. Schleuderform. 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. Schleuderform gelangen würde. Es genügt dabei, einen Zentrierring vergleichsweise geringer Höhe zu verwenden, weil dieser den Vorformling ja nur so lange in der zentrischen Position halten muß, bis sich der Formling zuverlässig von der Hohlraumwandung der auseinander beweglichen Formteile gelöst hat. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß das Hohlraumvolumen der Vorform etwa dem zu verarbeitenden Glasvolumen entspricht, damit der Vorformling auch von dem Zentrierring zuverlässig erfaßt wird.

Mit der Erfindung wird also eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, welche beim Pressen bzw. Schleudern von Glasgegenständen in einfacher Weise und ohne großen Zeit- und Materialaufwand gestattet, die bisher durch das Kringeln des Glasstranges hervorgerufenen Mängel von Glasartikeln bei der Herstellung in hohen Formen zu beseitigen.

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 temperaturbeständig und so beschaffen sein sollte, daß die Glasschmelze möglichst nicht an ihr haftet. Als Keramikauskleidung kommt beispielsweise bekannte Oxid-Keramik 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 Vor­ form 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, vorzugs­ weise etwa bei 1:1, liegt.

Der Hohlraum der Vorform kann grundsätzlich unterschiedliche Gestalt hinsichtlich seines Grundrisses besitzen. Bei Her­ stellung von rotationssymmetrischen Gegenständen ist es allerdings zweckmäßig, wenn der Hohlraum der Vorform eben­ falls 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 et­ wa gleiche, entlang einer vertikalen Symmetrieebene aneinan­ der 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 Aus­ gestaltung kommt man mit einem vergleichsweise einfachen Me­ chanismus zum Öffnen und Schließen der Vorform aus. Insbe­ sondere ist es leicht möglich, die Bewegung der beiden Form­ teile zu synchronisieren.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einem Vertikalschnitt Anfangskugel, Vorform und eigentliche Form während der Bildung des Vorformlings, und

Fig. 2 Vorform und Form in der Position nach Freigabe des Vorformlings aus der Vorform.

In Fig. 1 ist schematisch das Ende 1 einer als Träger für die Anfangskugel 2 dienenden Stange gezeigt, die beispiels­ weise 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 Fig. 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 Fig. 1 gezeigten Abtropfposition ist eine in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Form 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 Hohlraum 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 Vor­ form 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, ausge­ kleidet ist.

Die Vorform 4 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus zwei, entlang einer vertikalen Symmetrie­ ebene 8 aneinander anschließenden Formteilen 9 und 10, die beim Ausführungsbeispiel gleich ausgebildet sind. Die Form­ teile 9, 10 können zum Öffnen der Form in Richtung der Pfeile 11 auseinander bewegt werden.

Der Hohlraum 12 der Vorform 7 ist, wie die Fig. 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 be­ sitzt, 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 Zen­ trierringes 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 Glastei­ les erforderlichen Glasmenge.

Wird, wie Fig. 1 zeigt, in die geschlossene Vorform 7 eine entsprechende Menge schmelzflüssigen Glases 3 einge­ schnitten, so bildet sich ein Vorformling 13, wobei in­ folge des geringen Abstandes zwischen der Vorform 7 und der Anfangskugel 2 nur ein sehr kurzer Glas-Verbindungs­ strang 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 Fig. 1 und 2 deutlich erkennen lassen. Wenn der Hohlraum 5 der Preß- bzw. Schleuder-Form 4 rotationssymmetrisch oder im wesent­ lichen 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 zweck­ mäßig, auch den Grundriß des Hohlraumes 12 der Vorform 7 ent­ sprechend zu gestalten, also beispielsweise bei langgestreck­ tem Grundriß des Hohlraumes 5 der Form 4 auch einen in gleicher Richtung langgestreckten Hohlraum 12 in der Vorform 7 vor­ zusehen. 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 Hohl­ raumes 12 der Vorform 7 in etwa gleich gewählt werden. Der Durchmesser des Hohlraumes 12 ist dabei an dessen weitester Stelle, d. h. beim Ausführungsbeispiel im Bereich der Deck­ fläche 15 der Vorform 7, zu messen. Bei einem Arbeiten mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird in der aus Fig. 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, werden die beiden Formteile 9, 10 der Vorform 7 in Pfeil­ richtung 11 in die aus Fig. 2 ersichtliche Position auseinan­ der 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 Auseinan­ derbewegung der Formteile 9, 10 in Pfeilrichtung 11 hält der Zentrierring 17 den Vorformling 13 in der zentrischen Position gemäß Fig. 1, d. h. mittig über dem Hohlraum 5 der eigentli­ chen Form 4, selbst wenn aus irgendeinem Grund der Vorform­ ling 13 an einem der Formteile 9, 10 ankleben sollte. Auf die­ se 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 Verwendung der Vorrichtung nach 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 Hohl­ raum 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.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen aus Glas durch Pressen oder Schleudern in Formen mit einer zwischen einer Glasschmelze und einer Abtropfposition über eine Preß- oder Schleuderform beweglichen Anfangskugel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abtropfposition der Anfangskugel (2) und der Form (4) eine einen nach oben offenen Hohlraum (12), dessen Volumen etwa gleich dem zur Füllung der Form (4) erforderlichen Glasvolumen ist, aufweisende Vorform (7) aus schlecht wärmeleitendem Material angeordnet ist, deren Hohlraum (12) im Bereich seiner Oberkante (16) von einem stationären Zentrierring (17) umschlossen ist, an den unterseitig den Hohlraum (12) anschließend an den Zentrierring (17) seitlich sowie unterseitig begrenzende, entlang wenigstens einer Vertikalebene (8) einander anliegende Formteile (9, 10) der Vorform (7) anschließen, die gleichmäßig radial auseinander bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform (7) aus Elektrographit oder einem hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit wirkungsgleichen Material besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform (7) aus einem schlecht wärmeleitenden Metall, z. B. Grauguß, besteht und die Wandung des Hohlraumes (12) mit einer Keramikauskleidung versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) der Vorform (7) einen parabelförmigen Querschnitt mit vertikaler Achse aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen/Durchmesser-Verhältnis des Hohlraumes (12) zwischen 0,5:1 und 2:1, vorzugsweise etwa bei 1:1, liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) der Vorform (7) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) der Vorform (7) hinsichtlich seines Grundrisses an den Grundriß des zu füllenden Hohlraums (5) der eigentlichen Form (4) angepaßt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform (7) zwei etwa gleiche, entlang einer vertikalen Symmetrieebene (8) aneinander anschließende Formteile (9, 10) aufweist, die, ausgehend von einer Sehließposition (Fig. 1), in der Vorform (7) und eigentlichen Form (4) vertikal zueinander ausgerichtet sind, zur Freigabe des Vorformlings (13) gleichmäßig auseinander bewegbar sind.