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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Glasröhren oder.Glaszylindern
Es ist bekannt, Glasröhren oder Glaszylinder in der Weisse herzustellen, daß man
das Glas aus einem mit Glas gefüllten Behälter durch eine öffnung im Boden des Behälters
im hohlen Strom ausfließen läßt. Bei diesem Verfahren ist maßgebend für die Abmessungen
der Glasröhren oder Glaszylinder die Größe der öffnung, die Fließ- oder Ziehgeschwindigkeit
des Glases und die Zähigkeit des Glaseis. Mit diesem Verfahren können Röhren mit
genauen Abmessungen, insbesondere mit genauem lichtem Durchmesser nicht hergestellt
werden, da Fließgeschwindigkeit und Zähigkeit des Glases nicht mit der ,erforderlichen
Genauigkeit geregelt werden können.
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Man hat bei diesem bekannten Verfahren auch schon feststehende Dorne
verwiendet, gegen die der Glasstrom durch passend geformte Rollen oder Formschuhe
angepreßt wird. Mit diesen Mitteln kann jedoch der Glasstrom nur so lange beeinflußt
werden, als er längs der feststehenden Dorne gleitet. Die nach dem Verlassen des
Dornes eintretenden Formänderungen des entstandenen, aber noch plastischen Glasrohres
können jedoch hierbei nicht vermieden werden.
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Erfindungsgemäß können mit den bekannten Vorrichtungen Glasröhren
oder Glaszylinder mit genauen Innenabmessungen in folgender Weise hergestellt werden:
.In den aus dem Boden des Behälters austretenden Glasstrom wird ein Dorn von oben
her eingeführt und der Dorn mit passender Geschwindigkeit zusammen mit dem Glasstr
orr. weiterbewegt, bis der Dorn vollkommen vom Glas eingeschlossen ist. Hierauf
wird der Dorn von seiner Antriebsvorrichtung gelöst, so daß er zusammen mit dem
Glasstrom. frei absinken kann.
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Der Glasstrom wird dann oberhalb des Dornes und der ihn umgebenden
Glashülle von dem übrigen Glasstrom abgetrennt und
gegebenenfalls
in :einen Kühlofen gebracht. Nach dem Abkühlen werden die Enden der Glashülle entfernt
und der Dorn herausg.ezog en.
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Bei diesem Verfahren bewirkt die Oberflächenspannung und der auf den
Glasstrom einwirkende Zug, daß eine Schrumpfung des Glases ,auf dem Dorn eintritt,
wenn dieser in den Strom eingeführt wird. Gleichzeitig nimmt der Dorn Wärrne vom
Glas .auf und dehnt sich nach ,außen aus. Beide Vorgänge bewirken eine innige Berührung
des Glases mit dem Dorn und ein festes Anlegen an den Dorn, so daß ein genauer lichter
Durchmesser der Glasröhre oder des Glaszylinders gewährleistet ist.
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Eine zur Ausübung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist im
folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.
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In der Zeichnung zeigen: Abb. r eine Aufsicht auf die Vorrichtung,
Abb. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, wobei einige Teile in Ansicht gezeichnet
sind, Abb.3 in vergrößertem Maßstabe eine Ansicht des Dornes und einen Teil des
Dornträgers, teilweise im Schnitt, Abb. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der Abb.
3, Abb.5 einen Schnitt ähnlich dem nach Abb.4, wobei jedoch die Teile in seiner
solchen Stellung stehen, daß der Dorn von seinem Träger gelöst werden kann, Abb.
6 eine Ansicht des im gezogenen Glas eingeschlossenen Dornes vor der endgültigen
Fertigstellung des Zylinders.
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Wie aus Abb. 2 ersichtlich, dient zum Tragen der Vorrichtung ein Ring
12 mit U-förmigem Querschnitt, der auf den Winkelfüßen i i aufgesetzt ist. Der Ring
12 trägt den Laufring 14 eines Kugellagers mit Kugeln 16. Auf diesen Kugeln
ruht ein Zahnkranz 15, der durch ein Ritzel 17 gedreht werden kann.
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Ein schalenförmiger Behälter 21 ist mit einem Flansch --o fest mit
dem Zahnkranz 15
verbunden. In dem Behälterei ist eine feuerfeste Schale 22
angeordnet mit einer mittleren, von einem feuerfesten Konus 23 umgebenen Öffnung.
Der Koteis 23 erstreckt sich aufwärts in die Schale hinein.
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Die Schale 22 wird durch einen feuerfesten Deckel 27 abgeschlossen,
der auf einem Ring 26 aufsitzt. Der Ring 26 ist durch Stangen 25 gehalten. Der Deckel
27 besitzt eine Öffnung; hierin sitzt eine Hülse 28 aus feuerfestem Material, die
das Entweichen von Hitze durch die Öffnung im Deckel verhindern soll. Diese Vorrichtung
ist bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
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Die Hülse 28 irr Deckel dient zur Einführung eines Dornes 4o. Zur
Bewegung des Dornes dient ein Rohr 38, das :durch zwei Reibungsrüder 36, 37 in senkrechter
Richtung bewegt werden kann. Die Reibungsräder sitzen auf den Wellen 35 zweier Zahnräder
32. Eines der Zahnräder wird über eine Schnecke 33 von einem Motor 34 angetrieben.
Der Motor sitzt auf einer Plattform 3o. Ein Widerstand 12 dient zur Regelung der
Motorgc schwindigkeit und damit der Geschwindigkeit der Stange 38.
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Der Dorn 4o besitzt am oberen End° nach innen ragende Vorsprünge 4
1 mit Vertiefungen 42. An der Stange 38 ist eine Scheibe 45 befestigt mit radialen
Vorsprüngen 46, die in die Vertiefungen 42 eingreifen, so daß die Stange 38 und
der Dorn 4o drehfest miteinander verbünden sind.
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Zum eigentlichen Tragen des Dornres dient eine kreuzförmig ausgebildete
Schcib,e 49, die an einer Stange 48 befestigt ist. Dies,c Stange liegt im Rohr 38.
Eine Stellschraube 47 dient dazu, die Stange 48 festzuhalten.
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Auf dem Rohr 38 und auf ,der Stange 48 sind Hebel 5 i, 52 befestigt,
mit denen Rohr und Stange gegeneinander verdreht werden können. Nimmt die Scheibe
49 die in Abb. 3 und 4 gezeichnete Lage zum Rohr 38 ein, so wird der Dorn von der
S.cheible 49 fe.stW-halten. Werden jedoch Rolir 38 und Stange 48 mit Hilfe der Hebel
5 i, 52 gegeneinander verdreht, beispielsweise in die in Abb. 5 gezeigte Stellung,
so wird der Dorn 4o frei,-gegeben, so daß @er unter Einfluß seines Eigengewichtes
zusammen mit dem, Glasstrom absinken kann.
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Während des Betriebes wird die Schale 22 durch das Antriebsritzel
17 gedreht. Aus dem Vorherd 54 fließt geschmolzenes Glas 55 in die Schale 22. Der
Zufluß wird durch einzn Schieber 52 geregelt. Wenn das Glas diL-Schale ausfüllt
'und über den Rand des Konus 23 fließt, wird ein ringförmiger Strom gebildet. In
diesen wird der Dorn4o herabgesenkt, bis er vom Glas vällig umschlossen ist. Die
Oberflächenspannung und die Wirkung des Ziehens des hohlen Stromes g.: schmolzenen
Glases läßt das Glas auf dem Dorn schrumpfen, wenn dieser in den Strom eingeführt
wird. Gleichzeitig entzieht der Dorn dem geschmolzenen Glas Hitze und dehnt sich
gegen dieses nach außen aus. Die Vereinigung dieser beiden Vorgänge sichert eine
innige Berührung zwischen dem Glas und dem Dorn.
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Das Absinken des Dornes wird durch den Motor zwangsläufig relativ
zum Fließen des Glases gesteuert, bis er ganz vom Glasstrom umhüllt ist. Der Dorn
wird dann durch Betätigung der Hebel 5 i und 52 des Aufhängt Mechanismus gelöst,
so daß der Dorn und das ihn umschließende Glas durch Wirkung der
Schwerkraft
herabsinken harn. Der Dorn mit dem ihn umschließenden Glas wird dann von dem Glasstrom
.abgetrennt und in einen Kühlraum gebracht, oder man läßt beides sich auf natürlichem
Wege abkühlen. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Giescliwindigkeit, mit
der der Dorn abgesenkt wird, verändert werden kann, damit der Dorn je nach der Viscosität
des Glases mit einer gewünschten Geschwindigkeit im Verhältnis zur Glasgeschwindigkeit
in das Glas eintritt, um die Erzeugung von Zylindern mit bestimmtem Innendurchmesser,
aber verschiedenen Wandstärken zu ermöglichen. Mit je größerer Gcschwindigkeit der
Dorn in das Glas eingeführt wird, um so dünner wird die Wand des Enderzeugnisses.
Der Widerstand I2 stellt ein Mittel dar, durch das die Absenkgesrhwindigkeit des
Dornes geändert werden kann. Der Dorn, welcher aus einem einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
als das Glas besitzenden Material hergestellt ist, zieht sich beim Abkühlen stärker
zusammen als das Glas, so daß er sich vom Glas löst und daher nach Entfernung der
Zylinderenden leicht aus dem Innern des Glaszylinders herausgezogen werden kann.
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Im vorstehenden wurde zwar ein Verfahren zum Herstellen eines Zylinders
durch Benutzung eines :einzigen Dornes beschrieben, selbstverständlich kann aber
:eine ununterbrochene Arbeitsweist durchgeführt werden, indem mehrere Dorne nacheinander
in den Strom eingeführt werden. Demgemäß würde eine ununterbrochene Erzeugung von
Glaszylindern mit genauem Innendurchmesser die Benutzung einer Anzahl von Dornen
erfordern, die nacheinander in den Glasstrom eingetauchtwerden.