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Verfahren zum Herstellen von Glasrohren Die Erfindung -betrifft die
Herstellung von Glasrohren durch Ziehen von geschmolzenem Glas aus einer Öffnung
im Boden eines Behälters, der geschmolzenes Glas enthält.
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Die dafür bekannten älteren Verfahren haben den Nachteil, daß die
Oberfläche des Rohres mit den Ziehvorrichtungen in Berührung kommt. Das bewirkt
die Bildung von bleibenden Streifen und Unvollkommenheiten auf der Oberfläche des
Glases, da dieses verhältnismäßig abgekühlt sein muß, um das Ziehen zu gestatten.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen, Glasrohre in der Weise herzustellen,
daß das Glas aus dem Behälter über den Rand einer ringförmigen Schwelle als hohler
Strom gezogen wird, wobei die innere Fläche des ringförmigen Stromes nicht mit den
@ formenden Mitteln in Berührung steht und durch Belüftung gekühlt wird.
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Bei dieser Art der Herstellung hat sich gezeigt, daß sich die Zähigkeit
des Glases an dem Überlauf oder der Schwelle und damit auch die Dicke des Glasstromes
und des daraus ,entstehenden Glasrohres nicht so @einregulieren läßt, wie @es der
Betrieb erfordert. Es ist bei Luftkühlung nicht möglich, die Kühlung so fein regelbar
und vor allem so in ihrer räumlichen Wirkung einstellbar zu machen, daß man stets
einen Glasstrom von gewünschter Zähigkeit erhält.
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Die Erfindung betrifft nun ein Herstellungsverfahren, das mit Hilfe
einer besonders ausgebildeten und angeordneten Kühlvorrichtung eine intensive örtlich
begrenzte und genau ,einstellbare Kühlung des Glasstromes an der überlaufstelleermöglicht,
ohne daß dabei eine Berührung mit der Innenfläche des Rohres eintritt.
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Die besondere Ausführung der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung
erläutert und ist auf den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des
Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Fig. a ist ein Grundriß der Vorrichtung. Fig.3 ist ein Schnitt nach
III-III der Fig. z.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen im @einzelnen wird die Grundplatte i
o, die rechteckig ' und vorzugsweise aus U-Trägern zusammengesetzt ist, von Lagern
i i getragen, in denen Räder 12 gelagert sind, wobei die Räder zum Zwecke der Bewegung
der Vorrichtung dienen. Auf der Grundplatte io sind vier Winkeleisen
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befestigt, die einen ringförmigen `Gußkörper 14 tragen mit einem inneren Flansch
i5 (Fig. 3). Dieser Gußkörper ist an seinem oberen Ende neben dem Flansch 15 mit
einem Kugellager 16 ausgerüstet. Ein Zahnrad 20 (Fig. i), das von einer geeigneten
Kraftquelle angetrieben wird, im vorliegenden Falle ein Elektromotor 21, ist auf
dem Gußkörper 14 vorgesehen und greift in das Zahnrad 17 ein. Auf dem Gußkörper
befindet sich ein Gehäuse 22, das das Zahnrad 17 umschließt, und ein Sockel
23. Beide sind aus einem Stück hergestellt.
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Auf dem Zahnrad 17 und mit ihm drehbar ist durch Flansche 24 (Fig.
3) ein Gehäuse 25 befestigt, dessen Boden mit einer runden Öffnung 26 versehen ist,
die von einem aufwärts stehenden Flansch 27 umgeben wird. Ein feuerfestes Becken
28 liegt auf dem @oberen Rand des Flansches 27 auf und wird durch eine Isolierung
29 von den Wänden des Gehäuses getrennt, wobei im Boden des Beckens eine Öffnung
3o vorhanden ist, die der Öffnung 26 im Gehäuse entspricht. Ein Ring 31 ist am Botten
des Gehäuses 25 mit Bolzen so befestigt, daß er über den Rand der Öffnung 26 hervorragt
und einen (euerfesten Kege132 trägt, der sich aufwärts in das Innere des Beckens
erstreckt und die Öffnung 3o dicht abschließt. Das obere Ende des Kegels bildet
einen einwärts gerichteten Ring, wodurch eine runde Austrittsöffnung 33 in Formeines
Überlaufes für das Glas entsteht.
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An der Unterseite des Gußkörpers 14 sind Arme 3 5 angebracht, die
an ihrem unteren Ende eine Heiz- und Kühleinheit tragen, die konzentrisch zur Öffnung
33 auf der Innenseite des Kugels 32 liegen. Kühleinheiten dieser Art sind bekannt
und- nicht Gegenstand der Erfindung. Auf der Kühlvorrichtung ist die Heizeinheit
in Form eines ringförmigen Brenners 40 angebracht, dessen Öffnungen so gestellt
sind, daß die Flamme gegen das Glas gerichtet wird an der Stelle, an der .es aus
der Öffnung 33 des Kegels 32 austritt.
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Ein Gußkörper q.6 wird oberhalb des Bekkens 25 von Säulen 47 getragen,
deren untere Enden in die Sockel 23 des Gehäuses 22 eingesetzt sind. Der Gußkörper
ist mit einem einwärts gerichteten Flansch q.9 versehen, der einen feuerfesten Decke15o
trägt. Die nach außen stehenden Teile des Deckels 5o enthalten Kanäle 51, durch
die geeignete Brenner (nicht dargestellt) eingeführt werden können. Eine Öffnung
in dem Deckel dient als Einlaß für das geschmolzene Glas. Der mittlere Teil .des
Deckels 5o ist mit einer öffnung 5q. versehen, die zum Kegel 33 konzentrisch liegt.
In einem Sockel bei 56 am Gußkörper ¢6 ist eine hohle Säule 55 (Fig. i) befestigt,
und auf dieser Säule befindet sich ein senkrecht verschiebbarer Arm 57 mit einem
durchbohrten Flansch 58, der auf !einem Gewinde 59 über eine Muttier 6o verstellbar
ist, um die Abwärtsbewegung des Armes 57 zu begrenzen. Eine Trosse 61 ist an dem
Arm 57 festgemacht und läuft über ein Kehlrad 62 und innerhalb der hohlen Säule
55 herunter zu einer geeigneten Winde und Sperrmitteln (nicht dargestellt), die
durch ein Handrad 63 (Fig. 2) betätigt wird, um den Arm 57 zu heben oder zu senken.
Auf dem äußeren Ende des Armes 57 ist ein Bund 6q., an dem eine Muffe 65 befestigt
ist, und eine Klaue 66 ist auf die Muffe 65 aufgeklemmt, um die feuerfeste Muffe
67 durch Ergreifen ihres @oberen Flansches zu halten. Die Muffe 67, die von dem
Arm 57 gehalten wird, kann durch Heben und Senken des Armes senkrecht verstellt
werden. Ein mit Außengewinde versehenes Rohr 68 ist beweglich in der Muffe 65 untergebracht,
wobei das Gewinde auf dem Rohr mit einem Handrad 69 zusammenwirkt, das auf dem Bund
64 drehbar befestigt ist. Dieses Rohr trägt an seinem unteren Ende den Kühler 70,
zu dem es auch Wasser liefert, und der vorzugsweise aus einem kegelförmigen Wassermantel
besteht. In den Mantel und konzentrisch zu dem Rohr 68 ragt ein dünneres Rohr 71
hinein, das als Auslaß für das Wasser dient, während konzentrisch zu diesem Auslaßrohr
ein Luftzuführungsrohr 72 durch den Kühler hindurchgeführt ist. Das Handrad 69 ermöglicht
es, den Kühler 70 zu heben :oder zu senken, um seinen Abstand von dem Glas
zu ändern, das über die Schwelle 32 durch die Öffnung 33 :fließt. Das Wassereinläßrohr
68 ist mit einer geeigneten Wasserzuführung verbunden, und das Auslaßrohr 71 ist
auf irgendeine passende Weise mit einem Ab$ußrohr für das verbrauchte Wasser verbunden,
während die Luftleitung 72 mit einer Luftzuführung verbunden ist.
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Wenn die Vorrichtung betätigt werden soll, wird sie mit dem Einlaß
53 unter den Vorherd 73 eines Glasschmelzofens (nicht dargestellt) gefahren, wobei
die Öffnung 33 direkt über einem Loch 74 im Boden, auf dem die Vorrichtung steht,
zu liegen kommt.
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Während des Betriebes wird das Becken 28 durch einen Motor 21 mit
konstanter Geschwindigkeit gedreht, und ein Strom von geschmolzenem Glas 76, der
durch einen passenden Schieber 77 entsprechend der Größe des zu gießenden
Rohres geregelt wird, fließt aus dem Vorherd 73 in das Becken 28. Das geschmolzene
Glas wird in dem Becken auf einer solchen Höhe gehalten, daß es über
den
:oberen Rand des Kegels 32 und durch die Öffnung 33 fließen kann. Durch das
entstehende Rohr wird ein ständiger Luftstrom hindurchgeblasen. Wenn das entstehende
Rohr aus der Kühlvorrichtung 3 6 austritt, geht es durch das Loch 74 im Boden zu
der Ziehvorrichtung 7 5.
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Der Zustand des Glases, wenn es über den Rand der Öffnung 33 fließt,
kann durch Verändern der Entfernung des Kühlers 70 von der Oberfläche des
Glases so geregelt werden, daß zwischen dem Kegel 3-2 und dem unteren Rand
der Muffe 67 eine Glasschicht gebildet wird, die die für den verlangten Zweck erforderliclhe
Plastizität hat. Da die freie Glasoberfläche die Innenseite des Rohres wird, ohne
mit.einer harten, unbeweglichen Fläche in Berührung zu kommen, ist sie nicht der
Verletzung .oder Streifenbildung während des Ziehens unterworfen, und folglich wird
die Innenseite des Rohres frei von Unvollkommenheiten sein. Durch das Handrad 69
und die Mutter 6o kann die Höhe und Lage der Muffe 67 so eingestellt werden, daß
stets der gewünschte Glasstand in Bezug auf die Öffnung 33 aufrechterhalten wird,
und daher wird genügend Glas über den Rand dieser Öffnung fließen, um die Wand des
Rohres 79 in der gewünschten Dicke zu formen.
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Der Kühler 70 wirkt nur auf die Oberfläche des entstehenden
Glasrohres, seine Wirkung nimmt mit- seinem Abstand von der gekühlten Oberfläche
bei 78 ab. Während daher die Glasschicht, die die Innenfläche des Rohres bildet,
genügend gekühlt wird, um das Ziehen eines Glasrohres zu gestatten, muß das Glas,
das den Rand der Öffnung berührt und die Außenseite des Rohres bildet, flüssig genug
sein, um jede Streifenbildung zu verhüten, die durch kleine Unregelmäßigkeiten der
öffnung entstehen kann. Die Flamme des Brenners 40 ist so gerichtet, daß sie die
Oberfläche des Glases, das die Öffnung verläßt, erhitzt, wodurch die Anfangstemperatur
des Glases hinreichend erkalten wird, um etwaige Streifenbildungen zu beseitigen,
bevor das Rohr in die Kühlvorrichtung 36 eintritt. Diese Kühlvorrichtung bringt
auch die äußere Oberfläche des Glasrohres beschleunigt auf die zum Ziehen erforderliche
Temperatur. Die Abmessungen des entstehenden Rohres können durch Regeln der Geschwindigkeit
der Ziehvorrichtung oder durch Regeln der Zähigkeit des Glases, wenn es das Becken
verläßt, .oder durch beide= beeinflußt werden.
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Wenn Rohre mit großem Durchmesser gezogen werden, hat es sich als
nötig erwiesen, der Innenseite des (entstehenden Rohres Druckluft zuzuführen. Das
Becken a8 wird durch den Motor z i mit konstanter Geschwindigkeit gedreht, um Gleichförmigkeit
der Temperatur und des Glasvolumens zu sichern. Wenn jedoch weniger große Anforderungen
bestellt werden, können gute Ergebnisse erhalten werden, ohne das Becken zu drehen
oder sogar bei Verwendung eines feststehenden Behälters für das geschmolzene Glas.