DE29616981U1 - Vorrichtung zur Verformung und Innenkalibrierung eines industriell vorgefertigten Glasrohres - Google Patents

Description

H 194a

Klaus Hofmann GmbH, Industriegebiet Feincheswiese 9 56424 Staudt

Vorrichtung zur Verformung und Innenkalibrierung eines industriell vorgefertigten Glasrohres

Glas hat bekanntlich die Eigenschaft, daß es aufgrund seiner hohen Oberflächenspannung ab einer bestimmten Viskosität immer bestrebt ist, die Form einer Kugel anzunehmen. Aus diesem Grunde sind Verformungsverfahren, bei denen unter einem bestimmten Winkel zueinander verlaufende Kanten, Flächen oder Ecken an Glaskörpern vorhanden sind, immer mit dem Erstarren des Glases in einer Form verbunden. Die Form gibt dabei immer die äußere Gestalt des Glaskörpers wieder. Um einen Glaskörper, beispielsweise ein Glasrohr, mit einem maßgenauen Innenquerschnitt herzustellen, ist es bekannt, ein industriell vorgefertigtes Glasrohr im erhitzten Zustand auf einen erwärmten Formkörper aufzuschieben und dann erkalten zu lassen. Dabei muß der Formkörper aus einem Werkstoff mit einem hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen, so daß sichergestellt ist, daß beim Erkalten des Formkörpers derselbe das Glasrohr freigibt. Bei einem solchen Verfahren muß also der Querschnitt des Formkörpers immer kleiner sein als der innere Durchmesser des Glasrohres. Obwohl ein derartiger Formkörper verhältnismäßig aufwendig ist, können damit nur verhältnismäßig kurze, innenkalibrierte Glasrohre hergestellt werden, da bei einer Länge von mehr als 300 mm die Gefahr besteht, daß sich entweder das Glasrohr und/oder der Formkörper verzieht.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrrichtung zur Verformung und Innenkalibrierung eines industriell vorgefertigten Glasrohres zu schaffen, mit dem es möglich ist, auch Glasrohre mit einer Länge von mehr als 300 mm herzustellen, welche innen einen maßgenauen und reproduzierbaren Querschnitt aufweisen. Insbesondere sollen mit dieser Vorrichtung Glasrohre hergestellt werden können, die innen einen mehreckigen Querschnitt besitzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zwei spannbare und in jeweils einem Support angeordnete Aufnahmen für jeweils eine an einem Ende des Glasrohres angesetzte Glashülse, mindestens einen das Glasrohr umlaufend erwärmenden Brenner und einen von einer axialen Kraft beaufschlagbaren Formdorn mit einem Einführkonus aufweist.

Mit einer derartigen Vorrichtung können Glasrohre mit erheblich größerer Länge als 300 mm hergestellt werden, die innen eine äußerst hohe Maßgenauigkeit aufweisen und eine weitgehend beliebige Querschnittsform besitzen.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung zur Verformung und Innenkalibrierung eines industriell vorgefertigten Glasrohres und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Vorrichtung der Figur 1,

In der Figur 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung gezeigt, die zum Herstellen eines Glasrohres mit einem verhältnismäßig maßgenauen, beispielsweise quadratischen Innenquerschnittes dient. Diese Vorrichtung besteht zunächst aus einem ortsfesten, langgestreckten Gestell 1, an dessen einem Ende zunächst ein Support 2 ortsfest angeordnet ist. In diesem Support 2 ist eine Aufnahme 3 drehbar gelagert, die ähnlich wie das Spannfutter einer Drehmaschine ausgebildet ist und die somit eine Glashülse 4 (Figur 2) spannend aufnehmen kann.

Mit Abstand von dem Support 2 ist auf dem Gestell 1 ein weiterer Support 5 vorgesehen, in dem ebenfalls eine Aufnahme 6 drehbar gelagert ist, die in gleicher Weise wie die Aufnahme

3 ausgebildet ist. Auch diese Aufnahme 6 kann eine Glashülse

4 spannend aufnehmen. Im Gegensatz zu dem Support 2 ist jedoch der Support 5 nicht fest mit dem Gestell 1 verbunden, sondern kann auf demselben, beispielsweise auf einer an sich bekannten, nicht dargestellten Führung, in Richtung des Doppelpfeiles 7 verschoben werden.

Etwa in der Höhe der Drehachse der beiden Aufnahmen 3, 6 befindet sich ein ringförmiger, gasbeheizter Brenner 8 mit einem oder mehreren Brennerköpfen, von dem eine ringförmige, in Richtung auf die Aufnahme 3 gerichtete und in der Zeichnung nur angedeutete Flamme 9 erzeugt werden kann. Bedarfsweise kann dieser Brenner 8 auch ringförmig ausgebildet sein. Dieser Brenner 8 wird von einer Stütze 10 getragen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der bereits oben erwähnten Führung des Gestells 1 angeordnet ist und

somit auf derselben in Richtung des Doppelpfeiles 11 verschoben beziehungsweise verfahren werden kann.

Mit Abstand von dem Support 5 ist auf dem Gestell 1 ein Stützbock 12 vorgesehen, der in gleicher Weise wie der Support 5 ausgebildet sein kann und ebenfalls über eine Führung auf dem Gestell 1 in Richtung des Doppelpfeiles 13 bewegt beziehungsweise verschoben werden kann. An den einander zugewandten Seiten des Supportes 5 und des Stützbockes 12 ist jeweils ein Flansch 14, 15 vorgesehen, die durch eine Führung 16 drehfest mit einander verbunden sind. Diese Führung 16 kann dabei durch zwei Fuhrungsstangen 17 oder dergleichen gebildet sein. Darüber hinaus ist der Flansch 14 drehfest mit der Aufnahme 6 verbunden.

Auf der Führung 16 ist ein Schlitten 18 verschiebbar angeordnet, an dessen in der Zeichnung rechter Seite über ein Drehgelenk ein Zugseil 19 angreift, welches über zwei Rollen 20 umgelenkt ist und an seinem freien Ende ein Gewicht 21 trägt. Das Gewicht 21 ist dabei so ausgebildet, daß es durch die Abnahme oder die Zugabe von Gewichtsteilen in einfacher Weise und damit die von dem Gewicht 21 auf das Zugseil 19 ausgeübte Kraft verändert und somit den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden kann. An der anderen Seite des Schlittens 18 ist eine Stange 22 lösbar angeschlossen, die an ihrem anderen Ende mit einem Formdorn 23, beispielsweise aus Graphit, verbunden ist. Dieser Formdorn 23 besitzt beispielsweise einen quadratischen Querschnitt und ist an seinem der Stange 22 zugewandten Ende mit einem Einführungskonus 24 versehen.

Im Gestell 1, im Support 2 oder im Support 5 ist ein an sich bekannter Antrieb vorgesehen, durch den entweder die Auf-

nähme 3 oder die Aufnahme 6 in Drehbewegung gesetzt werden kann. Es ist vorteilhaft, beide Aufnahmen 3, 6 gleichzeitig und gleichmäßig anzutreiben. Vorzugsweise ist die Drehzahl dieses Antriebes in einem Bereich von etwa 20 - 200 U/min regelbar. Bedarfsweise kann dem Support 2 und dem Support jeweils ein getrennter Antrieb zugeordnet sein. In diesem Fall muß jedoch sichergestellt werden, daß beide Antriebe synchron laufen.

Mit der vorbeschriebenen Vorrichtung wird nun ein industriell vorgefertigtes Glasrohr 25 verformt und dabei innen auf einen vorgegebenen Querschnitt und/oder eine vorgegebene Querschnittsform kalibriert. Um diesen Verformungs- und Kalibriervorgang durchzuführen, wird zunächst an beide Enden des Glasrohres 25, welches beispielsweise eine Länge von etwa 1,5 m besitzt und bei einer Wandstärke von etwa 5 mm einen Außendurchmesser von etwa 30 mm aufweist, eine bereits erwähnte Glashülse 4 eingesetzt. Diese Glashülse 4 besitzt eine Länge von etwa 150 mm und einen Innendurchmesser von etwa 50 mm. Sobald diese Glashülsen 4 an dem Glasrohr 25 angebracht sind, wird dasselbe über die beiden Glashülsen 4 in die Aufnahmen 3, 6 eingespannt. Beispielsweise jetzt - es kann auch zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen - wird der Formdorn 23 so in die in der Zeichnung linke Glashülse 4 eingeführt, daß die Stange 22 durch das Glasrohr 25 und durch die in der Zeichnung rechte Glashülse 4 bis zu dem Schlitten 18 ragt und dort angeschlossen werden kann. Über das Gewicht 21 wird nun auf den Formdorn 23 eine axiale Kraft ausgeübt.

Jetzt werden die Aufnahmen 3, 6 in Drehbewegung gesetzt und gleichzeitig der Brenner 8 gezündet, der die Flamme 9 erzeugt. Durch die Flamme 9 wird nun zunächst der Übergangs-

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bereich von der Glashülse 4 zu dem Glasrohr 25 erhitzt. Mit dieser Erhitzung nimmt die Viskosität des Glases, insbesondere des Glasrohres 25 ab. Sobald nun die Viskosität einen bestimmten Wert, der vom Werkstoff des Glasrohres 25 und dessen Größe abhängig ist, erreicht hat, bewegt sich der Formdorn 23 durch das Gewicht 21 allmählich in das Glasrohr 25. Mit dieser Bewegung des Formdornes 23 bewegt sich auch die den Brenner 8 tragende Stütze 10 in Richtung auf den Support 5. Durch den Formdorn 23 wird nun das Glasrohr 25 innen kalibriert beziehungsweise auf eine dem Formdorn 23 entsprechende Innenform gebracht. Die Flamme 9 des Brenners 8 ist dabei so auf das Glasrohr 25 gerichtet, daß dasselbe im hinteren Bereich des Formdornes 23 bereits wieder abkühlt und erstarrt.

Es ist vorteilhaft, wenn bei diesem Formgebungs- beziehungsweise Kalibriervorgang der Support 5 eine Bewegung ausführt, durch die sich derselbe vom Support 2 weg bewegt. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung ist regelbar und wird aufgrund des Wissens und der Erfahrung des sogenannten Glasbläsers eingestellt. Diese Bewegung des Supports 5 bringt es mit sich, daß das Glasrohr 25 gleichzeitig mit der Innenformgebung auch gereckt wird. Mit der Bewegung beziehungsweise Verschiebung des Supports 5 verschiebt sich in gleicher Weise auch der Stützbock 12. Sobald der Formdorn 23 in die in der Zeichnung rechte Glashülse 4 eintritt, ist der Formgebungsund Kalibriervorgang beendet. Die Größe des Querschnittes des Formdornes 23 ist so gewählt, das dieselbe größer als der innere Querschnitt des Glasrohres 25 ist. Beispielsweise bei einem Formdorn 23 mit quadratischem Querschnitt ist dessen Umkreis ebenfalls kleiner als der innere Durchmesser des Glasrohres 25. Die Zieh- bzw. Ver-

formungsgeschwindigkeit des Glasrohres 25 ist von der Viskosität des Werkstoffes und der Größe des Querschnittes des Glasrohres 25 sowie von der Größe des Gewichtes 21 abhängig und wird aufgrund der Erfahrung des sogenannten Glasbläsers austariert.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, beispielsweise den Support 2 verschiebbar auszubilden und den Support 5 sowie den Stützbock 12 ortsfest anzuordnen. Die Führung 16 kann ebenfalls anders ausgestaltet sein, wobei jedoch immer sicher gestellt sein muß, daß sich die Flansch 14, 15 gleichmäig mit den Aufnahmen 3, 6 drehen. Das Gewicht 21 kann beispielsweise durch eine Zugstange mit einstellbarer Zugkraft ersetzt werden.

Claims (10)

H 194a Klaus Hofmann GmbH, Industriegebiet Feincheswiese 9 56424 Staudt Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Verformung und Innenkalibrierung eines industriell vorgefertigten Glasrohres, gekennzeichnet durch

zwei spannbare und in jeweils einem Support (2,5) angeordnete Aufnahmen (3,6) für jeweils eine an einem Ende des Glasrohres (25) angesetzte Glashülse (4), mindestens einen das Glasrohr (25) umlaufend erwärmenden Brenner (8) und einen von einer axialen Kraft beaufschlagbaren Formdorn (23) mit einem Einführkonus (24).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daS zumindest ein Support (5) in Bewegungsrichtung des Formdornes (23) auf einer Führung verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die spannbaren Aufnahmen (3,6) drehbar in ihrem Support (2,5) gelagert sind und zumindest einer Aufnahme (3,6) ein Drehantrieb zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß dem Formdorn (23) ein Zugglied (19) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zugglied (19) ein beispielsweise durch ein Gewicht (21) gebildeter Antrieb zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (19) mit seinem dem Formdorn (23) abgewandten Ende über ein drehbares Gelenk an einem drehbaren Schlitten (18) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) auf einer drehbaren Führung (16) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Führung (16) zwischen dem verschiebbaren Support (5) und einem Stützbock (12) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbock (12) zusammen mit dem Support (5) verschiebbar ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der Formdorn (23) aus Kohle, Graphit oder Keramik gebildet ist.