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Verfahren zum Ziehen von Röhren aus Glas oder anderen wärmebildsamen
Werkstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Röhren
aus Glas oder anderen, in der Hitze bildsamen Werkstoffen, bei denen es auf hohe
Maßgenauigkeit der Innenfläche ankommt, z. B. von Thermometerröhren. Die Röhren
werden dabei im wärmehildsamen Zustand auf einen Dorn mit genau maßgerechtem Durchmesser
und maßgerecht glatter Oberfläche gezogen.
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Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird eine Röhre entsprechender
Länge mit starker Wandung und einem den Fertigdurchmesser leicht übersteigenden
Innendurchmesser auf den Dorn gezogen, um zu verhindern, daß sich die Röhre beim
Aufziehen verzieht und dadurch ungleichmäßige Wandstärken sowohl im Quer- wie im
Längsschnitt erhält. Es war deshalb nötig, von Ausgangsröhren mit annähernd dem
gleichen Innendurchmesser wie die Fertigröhre auszugehen. Da man aus praktischen
Gründen Ausgangsröhren mit einem einheitlichen Innendurchmesser oder wenigstens
einer möglichst niedrigenZahl verschiedener Innendurchmesser wählt, erforderte die
Herstellung von Fertigröhren verschiedenster Durchmesser, insbesondere sehr kleiner
Fertigdurchmesser, zahlreiche Ziehstufen mit einer allmählichen Reduktion des Innendurchmessers
während des Ziehverfahrens.
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Gemäß der Erfindung wird nun ein Dorn mit einem teilweise zulaufenden
Querschnitt benutzt, wobei der sich verjüngende Teil des Dorns vorzugsweise zwei
parallele Dornteile verschiedenen
Durchmessers verbindet. Die Ausgangsröhre
wird dabei zunächst auf einen Dornteil mit nur wenig, etwa 1 bis 2 mm geringerem
Durchmesser als ihrem Innendurchmesser aufgebracht und dann weiter über den zulaufenden
Dornteil auf den Dornteil mit geringerer Querschnittsfläche gezogen. Wenn der Dorn
dabei in an sich bekannter Weise rotiert, wird das Antriebsgestänge an dem Dornende
größeren Querschnitts befestigt. Der zulaufende Dornteil reduziert den Durchmesser
der Ausgangsröhre bis auf die der Bohrung der Fertigröhre entsprechende Größe. Dadurch
wird die Fertigröhre mit größerer Geschwindigkeit vom Dorn abgenommen, als die Ausgangsröhre
auf den Dorn aufgezogen wird. Das Gewicht der Fertigröhre je Längeneinheit wird
von dem Verhältnis der Geschwindigkeiten bestimmt, mit denen einerseits die Ausgangsröhre
auf den Dorn aufgebracht und andererseits die Fertigröhre vom Dorn abgenommen wird.
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Gleichzeitig wird erfindungsgemäß das Haften der Röhre am Dorn mit
der Folge häufigen Röhrenbruchs verhindert, wodurch das Ziehverfahren auch ohne
Dorndrehung ausführbar wird, während bei sich drehendem Dorn die Gefahr des Arihaftens
am Dorn weiter abnimmt. Diese Einzelheit des Verfahrens läßt sich auch auf da-s
Ziehen von Röhren auf zylindrische Dorne ohne sich verjüngenden Teil anwenden. Gemäß,der
Erfindung wird das durch schnelles Hinundherbewegen des Dorns mit kleinem Hub während
des Ziehens erreicht, das ein glattes Strecken der Röhre sichert. Es empfiehlt sich
beispielsweise, den Dorn über eine Strecke von i bis 5 mm mit einer Geschwindigkeit
von 30 bis 3000 Hüben je Minute zu bewegen. Es ist möglich, nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung auch Röhren mit nicht kreisrundem, sondern annähernd kreisrundem,
z. B. viereckigem, sechseckigem oder sonstigem vieleckigen Querschnitt herzustellen,
indem der Dorn über seine ganze Länge dem gewünschten Röhrenquerschnitt angepaßt
ist. Wo das nicht möglich ist, wie z. B. im Falle ellipsenförmiger Fertigröhren
mit wenig gewölbten Seitenflächen und abgerundeten Eckflächen, wird erfindungsgemäß
ein Dorn mit sich verjüngendem Zwischenteil, aber verschiedenförmigem Querschnitt
benutzt. Der Dornteil, auf den die Ausgangsröhre zunächst aufgezogen wird, ist dabei
von kreisförmigem Querschnitt, während der sich verjüngende Zwischenteil des Dorns
allmählich in den Querschnitt übergeht, in dem der Dornteil mit der für die Fertigröhre
erforderlichen Form endet.
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In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
einer zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Maschine erläutert,
und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht der Maschine, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht
des in Fig. i links dargestellten Teils der Maschine, Fig.3 den aus Teilem verschiedenen
Querschnitts zusammengesetzten Dorn, teilweise im Schnitt, Fig.4 und 6 Seitenansichten
und Fig.5 und 7 Querschnitte zweier verschiedener Dorne.
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Die zu bearbeitende Ausgangsröhre i wird von den Futtern 2, 3 gehalten
und längs der Führungen 4, 5 mittels der Führungsschrauben 6, 7 durch eine Heizzone
geführt, und zwar durch den Ofen 8, in dem die Röhre i .bis zur Bildsamkeit erwärmt
wird. Die Futter 2, 3 werden auf den Wagen 9, io geführt. Die Führungsschrauben
6, 7 werden von einem Elektromotor i i angetrieben, der eine Gegenwelle 12 mittels
eines Treibriemens 13, eines Schneckenreduktionsgetriebes 14 und abgesetzter Riemenscheiben
15, 16 antreibt, so daß die Drehzahl der Gegenwelle 12 sich zwischen beispielsweise
io bis 20 Umdrehungen in der Minute einstellen läßt. Die Gegenwelle 12 .ist mit
der Führung.sschraub-e 7 durch die Riemenscheiben 17, 18 und den Riemen i9 verbunden.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Gegenwelle 12 und der Führungsschraube 6
ist dagegen über die a1gesetzten Riemenscheiben 20, 21 und den Riemen 22 veränderlich.
Das Futter 2 bewegt sich langsamer vorwärts als das Futter 3,- wobei die Geschwindigkeit
des ersteren gemäß .der Streckung des Glasrohrs i beim Passieren des Ofens 8 eingestellt
werden kann.
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Die Wagen 9, io können mittels Muttern mit den Führungsschrauben 6,
7 verbunden und von diesen gelöst werden, so daß das Futter 2 in Abb. i nach links
geschoben und das Futter 3 an den Ofen 8 herangeschoben werden kann, bevor das Ziehen
einer dazwischen eingespannten Glasausgangsrähre beginnt. Die Glasröhre wird beim
Passieren des Ofens 8 bildsam und in diesem Zustand auf die Außenfläche des Dorns
23 gezogen, der in Fig.3 vergrößert dargestellt ist.
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Der Dorn besteht aus einem größeren zylindrischen Teil 24, der sich
an seinem Vorderende 25 verjüngt und mit einer Mittelbohrung 26 versehen ist, in
der der kleinere zylindrische Teil 27 des Dorns gleiten kann. In das im Dornteil
24 liegende Hinterende des Dornteils 27 ist eine Antriebsstange 28 eingeschraubt,
während ein Antriebsrohr 29 in dem Hinterende des,Dornteils 24 befestigt ist.
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An dem dornabgewandten Hinterende des Futters 2 ist ein abgedichtetes
Rohr 30 zur Aufnahme des Antriebsrohrs 29 vorgesehen. Durch einen Luftschlauch
31 und die Vakuumpumpe 32, die über den Riemen 33 von einem Elektromotor 34 betrieben
wird, wird der Druck innerhalb des Glasrohrs i. verringert. Das Antriebsrohr 29
wird von Klauen in einem Support 35 gehalten, in dem die Klauen drehbar gelagert
und von dem Motor 34 über einen Riemen 36 und ein Schneckenreduktionsgetriebe innerhalb
des Supports 35 angetrieben werden, so daß das Antriebsrohr 29 und der größere Dornteil
24 mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit beständig umlaufen.
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Die Antriebsstange 28 erstreckt sich rückseitig durch das Antriebsrohr
29 über dessen Ende hinaus und wird gleitbar in einer Führung 37 gehalten. Die Stange
28 trägt einen Kreuzkopf 38, der durch einen nicht besonders bezeichneten Zapfen
mit
einer Pleuelstange 39 und über diese mit einem Kurbelzapfen 4o auf einer Scheibe
41 verbunden ist. Die Scheibe 41 wird durch einen Elektromotor 42 mittels eines
Riemens 43 und Riemenscheiben 44, 45 in schnelle Drehung versetzt, wobei die Riemenscheibe
45 die Kurbelscheibe 41 über ein Kegelgetriebe 47, 48 antreibt. Infolgedessen wird
der Kreuzkopf 38, die Antriebsstange 28 und der innere Dornteil 27 beständig schnell
über eine Strecke gleich dem doppelten Drehungsradius des Kurbelzapfens 40 hin und
her bewegt. Der Dorn 23 ragt an seinem Abnahmeende etwas au-s dem Ofen 8 heraus,
um das Rohr i zu stützen, bis es abgekühlt und erhärtet .ist. Der Dorn 23 besteht
aus hitzebeständigem Werkstoff, wie z. B. nichtrostendem Stahl, um der Temperatur
des Ofens 8 zu widerstehen.
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Die einzelnen Verfahrensbedingungen der Heiztemperatur, der Rohrschmierung
u. dgl., lassen sich in an sich bekannter Weise regeln. Beim Ziehen des Rohres i
durch die Heizzone im Ofen 8 wird es erweicht und gestreckt, so daß es sich dem
größeren Dornteil 24 anschmiegt; es gleitet dann über den zulaufenden Dornteil 25
auf den kleineren Teil 27 und wird dabei gestreckt oder gezogen, wobei seine Länge
und sein Gewicht je Längeneinheit durch Regelung der Geschwindigkeit der Futter
2, 3 zueinander bestimmt werden.
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Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellten Einzelausführungen verschiedener
Dorne bestehen aus je einem am Hinterende 46 mit Gewinde versehenen Stück. In das
Gewinde 46 wird eine Antriebsstange 28 eingeschraubt, mittels deren der Dorn schnell
hin und her bewegt wird. Jeder der Dorne hat einen nicht kreisrunden Teil entsprechend
der Endform der Röhre, so daß die Dorne nicht rotieren können. Das Antriebsrohr
29 entfällt somit, und das Futter 2 hat eine entsprechend kleinere Abnahmeöffnung.
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In den Fig. 4 und 5 verjüngt sich der zylindrische Teil 23° des Dorns
23 bei 25 und geht in den unregelmäßigen Querschnitt 236 über. Das Ziehverfahren
bleibt dasselbe, wie an Hand der Fig. i bis 3 dargestellt, nur daß der Dorn 23 bloß
hin und her bewegt wird und sich nicht dreht.
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In den Fig. 6 und 7 verjüngt sich der zylindrische Teil 23° bei 25
und geht in den elliptischen Querschnitt 236 über. Das Verfahren i.st dasselbe,
wie an Hand der Fig.4 und 5 dargestellt.