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Dokumentenidentifikation DE10019875B4 05.02.2004
Titel Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen Glasröhren, insbesondere von Farbglasröhren
Anmelder Schott Spezialglas GmbH, 55122 Mainz, DE
Erfinder Dick, Erhard, 95666 Mitterteich, DE;
Zettl, Wolfgang, 95666 Leonberg, DE;
Wopperer, Roland, 95652 Waldsassen, DE;
Pulz, Wolfgang, 95643 Tirschenreuth, DE
Vertreter Dr. Weitzel & Partner, 89522 Heidenheim
DE-Anmeldedatum 20.04.2000
DE-Aktenzeichen 10019875
Offenlegungstag 31.10.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse C03B 17/04
IPC-Nebenklasse C03B 17/02   

Beschreibung[de]

Der Glasherstellungsprozeß beginnt mit dem Einschmelzen von sogenanntem Gemenge oder von Scherben. Das Schmelzen wird im allgemeinen in einer Schmelzwanne durchgeführt. Diese ist aus Feuertestmaterial gemauert. Dabei werden Temperaturen bis zu 1650°C erreicht.

An den Schmelzprozeß schließt sich ein Läuterprozeß an. Dieser dient dazu, physikalisch oder chemisch gebundene Gase aus der Schmelze auszutreiben. Dabei werden besonders hohe Temperaturen von bis zu 1500°C angestrebt.

Will man farbige Gläser herstellen, so wird der Farbstoff dem gesamten Prozeß bereits zu einem frühen Stadium zugesetzt, nämlich dem Gemenge oder den Scherben beim Schmelzprozeß. Dieses frühe Zugeben des Farbstoffes hat den Sinn, eine möglichst innige Durchmischung des gesamten Eintrages zu erhalten, somit Farbstoff einerseits und Glas andererseits, um Schlieren zu vermeiden.

Einschmelzwannen haben ein relativ großes Volumen. Bei relativ kleinen Chargen mit unterschiedlich gefärbten Gläsern ist ein relativ häufiger Austausch des Inhalts der Einschmelzwanne notwendig. Der Austausch muß ein vollständiger sein, um unerwünschte Abweichungen von der angestrebten nachfolgenden Farbe zu vermeiden. Im Hinblick auf das genannte große Volumen der Einschmelzwanne dauert der Austauschentsprechend lange Zeit. Dies bedeutet, daß der Wechsel von einer Farbe auf eine andere mit langen Ausfallzeiten verbunden ist. Ein schnelles Reagieren auf Kundenwünsche und auf neue Anforderungen bezüglich Färbungen ist nicht möglich.

Es wird der Farbstoff erst nach dem Einsehmelzbecken in sogenannten Feedern der Schmelze zugeführt. Dabei ist jedoch die Homogenisierung nicht immer gewährleistet und der Feeder wird durch den Farbstoff stark verunreinigt.

Es sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, mit denen farbige Glasflüsse in einen Glasstrang eingebracht werden können. DE 459 489 C betrifft ebenfalls eine Vorrichtung mit Danner-Pfeifen. Eine Düse zum Aufnehmen eines Grundglasstromes ist der Danner-Pfeife nachgeschaltet.

US 1 642 312 A betrifft zwar eine Vorrichtung, die einer Danner-Pfeife ähnlich ist. Jedoch wird hierbei ein Deckglasstrom zu einem sehr späten Zeitpunkt auf einen Grundglasstrom aufgebracht.

DE 195 08 356 C2 betrifft keine Danner-Pfeife. Prinzip und Funktionsweise jener Vorrichtung sind völlig verschieden von der Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Gleiches gilt für die Vorrichtung gemäß DE 38 43 425 A1. Ferner sind zu nennen DD-PS 161 036, DE 26 33 573 A und FR 1 538 670 B. Alle diese Verfahren und zugehörenden Vorrichtungen haben zahlreiche Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, daß sie einen erheblichen baulichen Aufwand erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit welchen auch häufige Farbwechsel möglich sind, ohne daß es zu langen Ausfallzeiten kommt, und zwar bei einer guten Durchmischung von Farbstoff und Glas.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.

Die Erfinder haben auf eine Vorrichtung zurückgegriffen, die sich bewährt hat, nämlich auf ein Pfeifenziehverfahren, insbesondere auf das sogenannte Danner-Prinzip und den sogenannten Danner-Zug. Bei dem Danner-Prinzip handelt es sich um ein Ziehverfahren. Dabei wird auf ein leicht geneigtes, langsam rotierendes Keramikrohr, die sogenannte Danner-Pfeife, ein kontinuierlicher Strang von Glasschmelze aufgegeben. Die Erfindung behält dieses Prinzip bei. Es werden jedoch zwei Glasstränge gleichzeitig aufgegeben, nämlich ein Grundglasstrang, der im allgemeinen aus farblosem Glas besteht, sowie – auf den Grundglasstrang aufgelegt – ein Farbglasstrang. Dabei tritt der Grundglasstrang – wiederum in bekannter Weise – aus dem Austrittsende einer Düse aus, die sich im allgemeinen an eine Zulaufrinne für geschmolzenes Grundglas anschließt. Der Farbglasstrang wird in einem eigenen Kanal an die Danner-Pfeife herangeführt, und zwar derart, daß er sich als Schicht auf den bereits aufgetragenen Grundglastrang auflegt. Es ist unerlässlich, den genannten Kanal innerhalb der Düse anzuordnen, so daß sich die Temperaturen von Grundglasstrang und Farbglasstrang einander anpassen. Diese Homogeneität der Temperaturen ist günstig für die Qualität des Fertigproduktes.

Mit der Erfindung läßt sich ein Glasstrang erzeugen, der aus Glaslagen unterschiedlicher Qualität aufgebaut ist, beispielsweise unterschiedlicher Farbe. So kann beispielsweise eine Grundschicht aus einem farblosen Glas bestehen, und eine Deckschicht aus einem farbigen Glas.

Ferner ist es möglich, einen massiven Glasstrang herzustellen, aber auch eine Glasröhre.

Wesentliche Vorteile bestehen auch in folgendem: es lassen sich Farbglasröhren nach dem Danner-Prinzip herstellen, ohne daß der vorausgehende Teil der gesamten Anlage, insbesondere die Schmelzwanne oder die Läuterwanne, auf das entsprechende Farbglas umgeschmolzen werden müssen. Ferner wird der Direktkontakt zwischen dem Farbglas und dem vorausgehenden Teil der Anlage, zum Beispiel der Rinne, vermieden. Auch wird ein direkter Kontakt zwischen dem Farbglas und der Danner-Pfeife vermieden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch Änderungen an der Düse sowie an der Kanalhülse sowohl die Lagen als auch die Dicken der Schichten beeinflußt werden können. Auch lassen sich mehrere Schichten abwechselnd aufbringen, zum Beispiel in der Reihenfolge Klarglas, Farbglas, Klarglas, Farbglas. Auch Farbglasströme unterschiedlicher Farbschattierungen lassen sich kombinieren.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

1 zeigt schematisch im Aufriß eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.

2 zeigt wesentliche Teile aus 1, nämlich eine Düse zum Aufbringen von Grundglas auf die Danner-Pfeife sowie einen Kanal zum Aufbringen von Farbglas.

3 zeigt eine Draufsicht auf den Gegenstand von 2.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung dient dem Herstellen von Farbglasröhren. Eine damit hergestellte Röhre ist aus einer inneren Lage aus einem Grundglas aufgebaut, im vorliegenden Falle ein farbloses Glas, sowie aus einer äußeren Lage eines Deckglases, im vorliegenden Falle ein Farbglas.

Die Vorrichtung umfaßt eine Rinne 1, in welcher ein Grundglasstrom herangeführt wird. Der Rinne vorgeschaltet, aber hier nicht dargestellt, ist eine Anlage zum Erschmelzen und zum Läutern des Grundglases. Diese nicht dargestellten Teile sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Am Boden 1.1 der Rinne 1 ist eine Düse 2 angeschlossen. Die Düse 2 ist im wesentlichen von trichterförmiger Gestalt. Siehe auch 2.

Unterhalb der Düse befindet sich eine Danner-Pfeife 3. Diese ist in bekannter Weise aus Keramik aufgebaut, gegebenfalls mit einer Stahleinlage. Die Danner-Pfeife 3 weist einen Antrieb 4 auf, der die Danner-Pfeife 3 bei geringen Drehzahlen um ihre eigene Längsachse verdreht. Nicht dargestellt, aber gegebenenfalls vorhanden, ist eine Einrichtung zum Einführen von Luft in die hohle Danner-Pfeife. Diese Luft ist zum Erzeugen einer Glasröhre notwendig. Zu den weiteren, hier nicht wichtigen Bauteilen gehört eine Stütze 4.1 für den Antrieb sowie eine Konsole 5.

Entscheidend ist eine Kanalhülse 6. Diese dient dem Zuführen eines Farbglasstromes zur Danner-Pfeife 3. Der Farbglasstrom wird erzeugt in einer Einrichtung 7. Diese ist der Kanalhülse 6 vorgeschaltet. In die Einrichtung 7 wird Farbglas in fester Form eingetragen, beispielsweise in Gestalt von Stäben, Granulat oder Tabletten, und darin aufgeschmolzen. Das aufgeschmolzene Farbglas gelangt in die Kanalhülse 6, und von dort zum Umfangsbereich der Danner-Pfeife 3.

Wie man aus der Darstellung erkennt, erreicht der Grundglasstrom, der aus der Düse 2 unten austritt, zu einem früheren Zeitpunkt den Umfangsbereich der Danner-Pfeife 3, als der aus der Kanalhülse 6 austretende Farbglasstrom. Dies bedeutet, daß zunächst eine Grundglaslage auf der Mantelfläche der Danner-Pfeife 3 gebildet wird, und daß sich sodann auf diese Grundglaslage eine Farbglaslage legt.

Der so gebildete Glasstrang wird in üblicher Weise von der Danner-Pfeife 3 am unteren Ende abgezogen, siehe die sogenannte Zieh-Zwiebel 8, und anschließend weiter verarbeitet.

In 2 sind in vergrößerter Darstellung die Düse 2 und die Kanalhülse 6 dargestellt, und zwar die Düse 2 mit schräger Schraffur, und die Kanalhülse 6 mit horizontaler Schraffur. Wie man sieht, liegt die Kanalhülse 6 an der inneren Wandfläche der Düse 2 an. Dies hat den Vorteil, daß sich die Temperaturen des Grundglasstromes und des Farbglasstromes einander weitgehend annähern. Diese Homogeneität wirkt sich günstig für die Qualität des fertigen Produktes aus.

Der Auslaufbereich von Düse 2 und Kanalhülse 6 ist besonders gestaltet. Siehe 3. Zunächst erkennt man in dieser Draufsicht wiederum die Düse, die eine kreisrunde Einlaßöffnung 2.1 aufweist. Durch die Trichterform verjüngt sich die Einlaßöffnung bis zur ebenfalls noch kreisförmigen Kante 2.2 – siehe 2 als auch 3. Sodann findet eine weitere Verjüngung statt. Aus der kreisförmigen Umfangskante 2.2 wird schließlich die Austrittskante 2.3, die die Austrittsöffnung beschreibt. Wie man sieht, gleicht diese Kontur der Austrittsöffnung 2.3 annähernd einer Bleistiftspitze.

Die Kanalhülse 6 zum Zuführen des Farbglasstromes weist eine kreisförmige Eintrittsöffnung 6.1 auf sowie eine ebenfalls kreisförmige und genau so große Austrittsöffnung 6.2. Diese Austrittsöffnung 6.2 liegt auf der selben Ebene wie die Austrittsöffnung 2.3 für den Grundglasstrom. Siehe 2. In dieser Ebene gelangen die beiden Ströme – Grundglasstrom und Farbglasstrom – in Kontakt zueinander.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen Glasröhren, insbesondere von Farbglasöhren;

    1.1 mit einer Düse (2) zum Aufnehmen eines Grundglasstromes;

    1.2 mit einer Dannerpfeife (3);

    1.3 mit einer Kanalhülse (6) zum Aufbringen eines Deckglasstromes;

    1.4 die Kanalhülse (6) ist innerhalb der Düse (2) angeordnet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalhülse (6) an der Innenfläche der Düse (2) anliegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalhülse (6) eine Schmelzeinrichtung (7) zum Eintragen von Deckglas in fester Form und zu dessen Aufschmelzen vorgeschaltet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (2.3) der Düse (2) eine langgestreckte Form hat.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einender Glasströme aus einem Klarglas, und ein anderer aus einem Farbglas besteht.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Kanalhülsen zum Erzeugen eines zwei- oder mehrlagigen Glasstranges vorgesehen sind.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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