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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Ampullen Spieße an Ampullen
oder ähnlichen Gegenständen aus Glas werden hergestellt, indem innerhalb eines Rohres
ein für einen oder mehrere Spieße bestimmter Abschnitt erhitzt und dann ausgezogen
wird. Während bei Handarbeit die Erhitzung individuell unter Beachtung der verschiedenen
Wandstärken des Rohres erfolgt, wird dieser Umstand bei einer Maschine nicht berücksichtigt,
denn die Haltevorrichtungen drehen das Glasrohr mit gleicher Geschwindigkeit vor
den Heizbrennern. Dadurch wird der Spieß beim Ausziehen aber einseitig und sitzt
nicht zentrisch zum Körper. Diese Einseitigkeit bleibt ebenfalls bei der Herstellung
der Halsverengungen in bestimmtem Grade bestehen. Diese exzentrischen Spieße bilden
bekanntlich ein schweres Hindernis beim Füllen und Zuschmelzen der Ampullen. Außerdem
beeinträchtigen sie die Formschönheit der Ampullen erheblich.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, diese allgemein bekannten Nachteile
zu beseitigen, indem der Spieß während der Erzeugung der Schulterverengung zur Mitte
gerichtet wird. Es hat sich aber herausgestellt, daß es schwer ist, einen einmal
exzentrisch geformten Spieß in die Mitte zu rücken, weil dadurch die Schulterpartie
stark deformiert wird. Bei einseitig verschiedenen Wandstärken des Glasrohres erfolgt
die Abgrenzung des erweichten Abschnittes gegenüber dem unerweichten Teil am Umfang
nicht in einer kreisrunden Linie, sondern ellipsenförmig, so daß außer der
Exzentrizität
des Spießes dieser auch noch urirund wird.
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Es ist also wesentlich, daß die Basis, von der der Spieß abgezogen
wird, eine kreisrunde Umfangslinie bildet.
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Die schräge, ellipsenförmige Ausgangsbasis beiderseits des erweichten
Abschnittes hat aber entsprechend dieser Form auch eine Längenveränderung desselben
zur Folge, wodurch der Durchmesser des Spießes sehr stark beeinflußt wird.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, vor dem Erhitzen des Abschnittes,
aus dem der Spieß erzeugt wird, beiderseits zuerst Einengungen zu erzeugen, die
dem Spießdurchmesser entsprechen.
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Wenn auch diese Arbeitsweise geeignet erscheint, die angegebenen Schwierigkeiten
zu beseitigen, so ergeben sich hierbei doch Nachteile, denn es ist eine mehrmalige
Erhitzung und damit unnötiger Arbeitsaufwand erforderlich. Außerdem erfolgt beim
Erzeugen der Verengungen ein ungünstiges Verteilen und Verdrängen des erweichten
Glasmaterials.
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Es ist auch bereits ein Verfahren zum Zentrieren und Formen des Spießes
vorgeschlagen worden, nach welchem die für den Spieß bestimmte Strecke des Glasrohres
zunächst unter Bildung von Einschnürungen und Schultern durch Werkzeuge abgegrenzt
wird. Das geschieht aber in der Weise und in solcher Bemessung des Materials für
den Spieß, daß ein Spießrohling von geringerem Durchmesser als dem der endgültigen
Gestalt des Spießes entsteht, der dann in einer Form aufgeblasen wird. Gemäß der
Erfindung aber wird die zur Bildung des Spießes benötigte Strecke und damit dessen
Material so bemessen, daß beim Ausziehen ohne Anwendung anderer Mittel ein Spieß
vom endgültigen Durchmesser entsteht.
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Alle angeführten Nachteile werden durch das Verfahren beseitigt.
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Die Erfindung besteht in einem neuen Verfahren zum Herstellen von
Ampullen aus Glasrohren, nach dem vor dem Ausziehen des Spießes die zur Bildung
desselben benötigte Strecke des Glasrohres erhitzt, während oder nach der Erhitzung
an den Übergängen zum urerweichten Rohrteil unter Drehung durch Werkzeuge auf eine
vorgeschriebene Umrißgestalt gebracht, z. B. eingeengt wird, worauf die zwischen
den durch Werkzeuge behandelten Stellen liegende Strecke zu einem Spieß ausgezogen
wird.
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Um eine Deformation der Schultern während des Ausziehens des Spießes
zu verhindern, werden die Umformungen durch Anblasen von Luft od. dgl. abgekühlt
oder aber durch Werkzeuge gestützt.
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Diese Stützung erfolgt bei einer Vorrichtung nach Anspruch 5 z. B.
in der Weise, daß die bogenförmige Schiene bis zur Beendigung des Ziehvorganges
im Eingriff bleibt.
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Wenn die Ziehbewegung nur durch eine Haltevorrichtung ausgeführt wird,
führt das zweite Stützorgan diese Bewegung mit aus und bleibt während des Ziehvorganges
in Berührung mit dem Glasrohr.
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Diese Stützwerkzeuge -können auch so lang ausgebildet werden, daß
sie während oder im Anschluß an das Ausziehen eine weitere Umformung oder auch Halsverengungen
an den Schultern ausführen. Bei der Erzeugung von Doppelampullen, bei denen zwei
Ampullenkörper durch einen für beide Körper bemessenen Spieß verbunden sind, erfolgt
das Einengen oder Umformen an. beiden Schultern gleichmäßig.
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Durch das Einengen der erhitzten Strecke an den Übergängen zum urierweichten
Teil wird die erweichte Glasmasse auch bei einseitigem Rohr zur Mitte gerückt und
so eine zentrische Basis geschaffen, von der aus der verengte Spieß ebenfalls zentrisch
abgezogen werden kann. Durch das zwangsmäßige Abgrenzen der erhitzten Rohrstrecke
steht für die Bildung des Spießes immer die gleiche Glasmenge zur Verfügung, wodurch
der Durchmesser des Spießes günstig beeinflußt wird.
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Die Herstellung von Verengungen an den vorgeformten Schultern kann,
wie schon ausgeführt, während oder unmittelbar im Anschluß an das Spießziehen erfolgen.
Gemäß Anspruch q. kann aber auch im Anschluß an das Spießziehen eine nochmalige
Erhitzung der Schultern erfolgen, worauf die Verengungen durch nochmaliges Gegenführer
von Werkzeugen hergestellt werden. Da aber durch das Verfahren nach Anspruch r bereits
eine zentrische Form der Schulter und des Spießes gewährleistet wird, bleiben diese
Vorteile auch bei der Erzeugung der Halsverengungen nur durch Erhitzen, gegebenenfalls
mit Ziehen und Stauchen, vorteilhaft erhalten.
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Um eine übermäßige Wandverdickung der Halsverengungen zu verhüten,
ist es vorteilhaft, die Schultern nach der Erhitzung etwas auszuziehen und dann
durch Vorrichtungen mit Werkzeugen, wie nachstehend beschrieben, bis zur gewünschten
Tiefe einzuengen bzw. zu regulieren.
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Je nach der Form derAmpulle und besonders weil die Schultern bereits
vorgeformt sind, genügt in vielen Fällen bereits eineinfachesEindrückenmittels Werkzeugen.
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Besonders bei der Herstellung von Doppelampullen, bei denen zwei Einengungen
zu formen sind, werden diese nach der Erfindung nacheinander angefertigt, weil auf
diese Weise eine mögliche Verdrehung oder bei angewendetem Ausziehen ein ungleiches
Ausziehen bei Erhitzen beider Schultern vermieden wird.
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Wenn zum Herstellen von Ampullen eine ununterbrochen um die Mittelachse
umlaufende Maschine verwendet wird, so erfolgt das Einengen der erhitzten Rohrstrecke
durch zwei in Abstand voneinander angeordnete und einstellbare bogenförmige Schienen,
an denen sich die einzuengenden Stellen während einer Strecke allmählich eingreifend
abrollen.
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Es können aber auch konaxial im Abstand vom Rohr angeordnete, für
eine Strecke bemessene bogenförmige Schienen benutzt werden, die zum Glasrohr bewegt
und entfernt werden.
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Ebenso kann für jede Arbeitseinheit ein Werkzeug oder Werkzeugpaar
angeordnet sein, das am gesamten Umlauf teilnimmt.
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Ein oder mehrere Werkzeuge können auch innerhalb der Einengstrecken
so angeordnet sein, daß sie zum Einengen während einer Strecke mit den Arbeitseinheiten
umlaufen, um dann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren.
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Hierbei ist es vorteilhaft, wenn diese Werkzeuge außer diesen Bewegungen
eine Bewegung von und zum Glasrohr ausführen.
Wenn in der Beschreibung
von Doppelampullen oder Werkzeugen zum Einengen der erhitzten Strecke gesprochen
wird, so kann aber auch nur ein Werkzeug zum Einengen nur einer Seite verwendet
werden. Die Anwendung der Werkzeuge an beiden Seiten hat den Vorteil, daß die Zentrierung
vollkommener erfolgt.
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Damit die Einengtiefen unter Berücksichtigung der verschiedenen Rohrdurchmesser
bei ovalem Rohr oder bei Schlagen der Rohrhaltevorrichtungen beachtet werden, ist
erfindungsgemäß neben den Schienen oder Werkzeugen zum Herstellen sowohl der Einengungen
vor dem Spießziehen als auch der Einengungen an den Schultern eine zweite Schiene
oder Rolle angeordnet, die am unerweichten Rohrteil Anlage findet und sich entsprechend
der jeweiligen Form oder dem Durchmesser selbsttätig anpaßt. Zu diesem Zwecke sind
die Einengwerkzeuge nachgiebig angeordnet. Diese Leitbahn ist gegenüber den Formwerkzeugen
einstellbar. Die Erfindung ist auf diese Weise auch bei Rohren mit nicht kreisrundem
Querschnitt anwendbar.
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Die Werkzeuge zum Herstellen sowohl der ersten als auch der zweiten
Verengungen können so ausgebildet sein, daß sie außer der Herstellung nur von Einengungen
auch die Schulterpartien während des Einengens gleichzeitig mitformen.
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Um ein Kleben des heißen Glases zu verhindern, ist es vorteilhaft,
die Formschienen zu unterbrechen oder die Werkzeuge mehrere Male absatzweise an
das Glas heranzuführen.
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Bei einer bekannten, um eine Mittelachse umlaufenden Maschine nehmen
die Brenner am Umlauf derselben teil, wobei die Brenner zur Erzeugung der Verengungen
an den Schultern seitlich vom Glasrohr mit der Flammenrichtung etwa rechtwinklig
zum Radius der Maschine ein- und ausschwenkbar angeordnet sind (Abb. 8).
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Bei dieser Anordnung sind Formschienen nicht anwendbar, weil die Brennerköpfe
den Eingriff verhindern. Nach der Erfindung werden diese Brenner schräg zum Rohr
angeordnet (Abb. 8), so daß der Brennerkopf hinter dem Radius der Einengung zurücksteht
und die Formschiene ungehindert angreifen kann.
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Die Werkzeuge zur Herstellung der Schultereinengungen können gleichzeitig
zur Herstellung einer mit Spannung versehenen späteren Trennstelle benutzt werden,
indem sie aus die Wärme gut leitendem Material bestehen oder aber für die Erzeugung
einer Spannung gekühlt werden, z. B. indem die Formschiene kastenförmig mit einem
Ein- und Auslaß für das Kühlmittel ausgebildet werden. Diese Kühlung der Werkzeuge
ist ebenfalls zu empfehlen, um ein Kleben am heißen Glas zu verhindern.
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Die Erfindung kann bei jeder Art Maschine zur Anfertigung von Ampullen
und auch anderen Gegenständen aus Glas angewendet werden.
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Das Verfahren bietet auch besondere Vorteile bei der Einengung von
Ampullen mit weiten Spießen, weil die Abgrenzung der zur Bildung derselben benötigten
Strecken es ermöglicht, die weiche Glasmasse für die Erzeugung eines weiten Spießes
etwa durch Aufblasen zu erweitern und dann auszuziehen.
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Ebenso kann diese Strecke vor, während oder nach dem Spießausziehen
für die Herstellung eines engen Spießes gestreckt oder eines starkwandigen und auch
weiten Spießes gestaucht werden.
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Die Einengwerkzeuge können entsprechend den jeweiligen Bewegungen
geneigt angeordnet sein.
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Die Erhitzung der für die Spießbildung bestimmten Strecke kann auch
stellenweise stärker erfolgen, z. B. an den Angriffsstellen der Werkzeuge oder zwischen
diesen.
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Wenn Ampullen mit weiten Spießen und daran anschließenden engeren
kapillaren Teilen hergestellt werden, so wird die zur Spießbildung bestimmte und
verengte Strecke eine bestimmte Länge ausgezogen, an einer Stelle nochmals erhitzt
und dieser Teil zu einem gegenüber dem weiten Teil verengten Spieß ausgezogen. Die
Ausziehvorrichtungen arbeiten in diesem Falle absatzweise, z. B. bei einer umlaufenden
Maschine wird die Kurvenbahn, durch welche die untere Haltevorrichtung gesenkt wird,
abgestuft.
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Dieses abgestufte Ausziehen ist auch vorteilhaft, um die Schultern
ohne Verformung abzukühlen und um einen möglichst zylindrischen Spieß zu erhalten.
Das Kühlen der Schultern oder auch eines anderen Teiles erfolgt vorteilhaft während
einer solchen Ziehpause.
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Die Erfindung ist aus den dargestellten Ausführungsbeispielen ersichtlich.
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Die Vorrichtungen zum Herstellen der Umrißlinie vor dem Spießziehen
sind in den Abb. i, 2, 5 und 6 und zum Herstellen der zweiten Verengung in den Abb.
3, ¢, 7 und 8 dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Seitenansicht und Abb. 2 eine Draufsicht einer Vorrichtung
zum Herstellen der Umrißlinie vor dem Spießziehen, und zwar für eine Maschine, bei
der die Glasröhren schrittweise um eine Mittelachse geschaltet werden und diese
Vorrichtung ortsfest angeordnet ist.
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Das Glasrohr i wird durch die Halter 2, 2' vor dem Brenner 3 gedreht
und durch diesen innerhalb einer Strecke erhitzt und dann durch die beiden Formrollen
q., q.' an den Übergängen zum unerweichten Teil umgeformt bzw. verengt. Die der
Schulterform möglichst angepaßten Formrollen sitzen an dem Hebel 5, welcher durch
die Feder 6 nachgiebig gegen das Glasrohr drückt und durch die Stellschraube 7 auf
die gewünschte Formtiefe reguliert wird.
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Die Bewegung der Formrollen q., q.' vom und zum Rohr erfolgt über
die in der Längsachse des Glasrohres verstellbare Gleitführung 8, die Führungsstange
9 und ein durch eine Kurve bewegtes Gestänge io.
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Die beiden Formrollen q., q.' sind im Abstand voneinander einstellbar,
indem die Gewindespindel ii, an deren unterem Ende die Rolle q.' drehbar sitzt,
in der mit einem Innengewinde versehenen Lagerbuchse 12 für die Rolle q. durch Verdrehen
der Spindel an dem Kopf 13 verstellt wird. Die gleichzeitige Verstellung der beiden
Formrollen erfolgt durch die Stellschraube 1q.. Die Formrollen oder auch die später
beschriebenen Werkzeuge können zum Verhindern von Schränkrissen beheizt oder, um
die Form der Schultern beim Ausziehen zu erhalten, gekühlt werden. Ebenso kann für
den letzteren Zweck im Anschluß an die Formung durch eine Blasdüse Luft gegengeblasen
werden, bis die Schultern erstarrt sind.
Die Formrollen greifen
vorteilhaft bereits am Rohr an, wenn die Erweichung beginnt, und zwar begrenzen
sie die erhitzte Strecke in der für den beabsichtigten Spießdurchmesser erforderlichen
Länge. Durch das zwangsweise Eindrücken werden die durch ungleiche oder einseitige
Wandstärken des Rohres sonst entstehenden Längenveränderungen der erhitzten Strecke
beseitigt, und es wird eine zentrische Basis geschaffen, von der der Spieß abgezogen
werden kann, so daß dieser ebenfalls zentrisch verläuft.
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Das Formen dieser Schultern kann auch in der Weise erfolgen, daß gleichzeitig
mit dem Ausziehen oder beim früheren Beginn in dieses übergehend das Formwerkzeug
eine Bewegung gegen die Formstelle ausführt, so daß die Umrißlinie unter gleichzeitigem
Ziehen ausgeführt wird. Zu diesem Zwecke wird, wenn die untere Haltevorrichtung
die Ziehbewegung ausführt, die Formrolle 4' getrennt von der Formrolle 4 in einer
besonderen, heb- und senkbaren Vorrichtung angeordnet.
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Beim Formen der Einengungen an den Schultern können die Formrollen
4, 4' durch entsprechende Gestaltung der sie betätigenden Kurven nach Beendigung
des Spießausziehens oder unmittelbar vorher eine Bewegung gegen die Einengstelle
ausführen und die Vereinigung eindrücken.
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In der Vorrichtung nach Abb. 3 werden die Einengwerkzeuge 14, 14'
nach dem Spießziehen, gegebenenfalls nach nochmaliger Erwärmung, über die durch
die Schraube 15 in der Höhe verstellbare Schieberführung 16 über ein nicht gezeichnetes
Gestänge und eine Kurve gegen die Übergänge an den Schultern geführt und formen
die sogenannte Halsverengung ein. Die Formrollen 14, 14' sitzen an den in Höhe durch
die Stellschrauben 17, 17' einstellbaren Hebeln 18, i8', die auf dem Drehbolzen
i9 durch die Zugfeder 2o entgegen der Stellschraubenwirkung zusammengezogen und
durch die Zugfedern 21 nachgiebig zum Rohr gehalten werden. Die Tiefe der Einengungen
wird durch die Stellschrauben 22, 22' geregelt, indem bei gleicher Vor- und Rückbewegung
der Rollen i4, r4' der Abstand zum Rohr geändert wird.
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In der gezeigten Abb. 3 werden für die Herstellung von Doppelampullen
an beiden Schultern Einengungen geschaffen. Wenn das Einengen nacheinander vorgenommen
werden soll, so sind zweckmäßig zwei Vorrichtungen mit je einer Formrolle und etwa
dazu benötigten Heizbrennern in den entsprechenden Stellungen angeordnet.
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In Abb. 5 besteht die Formeinrichtung für die Spießstrecke aus zwei
bogenförmigen Schienen 23, 23', an denen die um die Mittelachse angeordneten und
fortlaufend um diese und die eigene Achse sich drehenden Glasrohre sich während
einer Strecke abrollen. Die Schienen 23, 23' sind in der Umlaufrichtung der Glasrohre
diesen allmählich mehr genähert. Die Schienen 23, 23' sind durch die Stellschrauben
24, 24' in der Höhe und damit im Abstand voneinander einstellbar.
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Die Einengtiefe am Glasrohr wird durch die Stellschraube 25 geregelt.
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Die Schiene 23' reicht zunächst nur bis zu der Stelle, an der das
Spießausziehen beginnt. Hier kann für die untere Schulter ein zusätzliches Werkzeug
angreifen, das die Schulter während des Ausziehens stützt, z. B. durch eine Schiene,
die die Ausziehbewegung mit ausführt und mit der Schulter in Berührung bleibt. Die
Schiene 23 ist zur Stützung der Schulter bis zum Ende der Ausziehbewegung verlängert.
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Beide Schienen können durch Anbringen entsprechender Vorsprünge auch
die Halsverengungen erzeugen.
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In Abb. 7 ist eine Vorrichtung zum anschließenden Herstellen der Halsverengung
durch eine bogenförmige Formschiene gezeigt. Diese sitzt auf einem an der Maschine
befestigten Ring 26, und die Gleitführung 27 ist durch die Stellschraube 28 in der
Höhe zu verstellen. Die Schiene 29 ist auf dem Bolzen 3o schwenkbar gelagert und
wird durch die Feder 31 gegen den Anschlag 32 gezogen, so daß sie nachgiebig in
die Umlaufbahn des Glasrohres eingreift. Durch die Stellschraube33 wird die Vorrichtung
dem Rohr genähert und damit der Zeitpunkt des Eingreifens und durch die Stellschraube
34 die Tiefe des Eingreifens bestimmt.
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Neben der Formschiene 29 ist im Abstand eine durch die Schrauben 35,
35' regulierbare Leitschiene 4o angeordnet, die am urierweichten Rohrteil des Glasrohres
angreift und die Formschiene 29 somit selbsttätig entsprechend dem jeweiligen Rohrquerschnitt
und der Form einstellt.
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Dadurch kann auch absichtlich eine urirunde Form hergestellt werden.
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Auch die Formschienen 23, 23' können zum Rohr nachgiebig und mit derartigen
Leitschienen ausgestattet sein. Insbesondere können sie entsprechend dem Vorziehen
oder Stauchen während der Erhitzung der zur Spießbildung bestimmten Strecke schwenkbar
oder geneigt angeordnet sein. Die Formschiene 23, 23' oder 29 kann auch kastenförmig
für die Aufnahme eines Kühlmittels eingerichtet sein.
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Damit die Formschiene 29 in Abb. 8 durch den seitlich einschwenkbaren
Brenner 36 nicht behindert wird, ist dieser so weit schräg gestellt, daß das Brennerrohr
37 für die seitliche Begrenzung in bekannter Weise noch Anschlag an der Führungsstange
38 erhält, der Brennerkopf 36 jedoch so weit hinter dem Durchmesser der geringsten
Einengtiefe zurücksteht, daß die Formschiene 29 ungehindert angreifen kann.
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Bei der Herstellung von Doppelampullen mit zwei Einengungen sind zwei
Formschienen in entsprechendem Abstand voneinander, gegebenenfalls in der Umlaufrichtung
versetzt und nacheinander wirkend angeordnet.
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Unter Halsverengen der Schultern, ist jede nach dem Spießausziehen
ausgeführte Umformung an den Schultern zu verstehen. Dieses muß nicht unbedingt
eine Verengung sein, sondern kann auch z. B. in einem schärferen Absetzen der Schulterform
bestehen zu dem Zweck des leichteren Spießabschneidens.