专利名称：用于制造具有预定内型面的玻璃管的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于连续制造校准圆形或异形玻璃管、尤其用于连续制造具有预定内型面和/或预定外型面的校准圆形或异形玻璃管的方法和设备。
背景技术：
·需要具有多达几米的长度的上述类型的玻璃管作为制造大范围的玻璃元件的原材料，例如用于制造瓶子和容器、用于发光体的管状封壳和用于在照明工程设计中制造发光管。一方面，要求尽可能便宜地制造这些玻璃管。另一方面，在许多应用中，例如在照明工程设计中，需要具有经精确修饰的内型面的玻璃管，所述内型面例如由相应应用中的技术规格所预定。在玻璃管的制造中，不连续与连续的制造方法之间存在基本差异。由于大多数情况下的基本上不同的过程参数，在不连续制造方法中应用的原理无法或至少无法容易地转移到连续制造方法中，使得其对所属领域的技术人员来说不能用作改进连续制造方法的有利因素。DE497649揭示了用于使用所谓的Danner方法牵拉具有圆形或非圆形内型面的玻璃管的方法和设备。在此方法中，将液态玻璃在外部导引到倾斜的旋转管状主体上且在其下端处牵拉出成为管。在此方法中，所牵拉玻璃管的内型面由管状主体在其下端处的外型面界定。为了制造具有非圆形内型面的玻璃管，管状主体的下端也可具有与圆形形状有偏差的外轮廓。如此制造的玻璃管的内型面具有相当高的容差。具有非圆形型面的玻璃管的边缘半径也相当大。因此，此方法常常不再满足校准圆形或异形玻璃管的精度和容差的当前要求。整个内容以引用方式并入本文的US2，009, 793揭示了用于连续制造具有圆形内型面的玻璃管的所谓的Vello方法。大体上圆锥形的成形主体布置于熔融物通道的出口开口下方，所述熔融物通道充当用于熔融玻璃的容器，其与熔融物通道的出口部件同心。流出的熔融玻璃由牵拉装置牵拉出通过成形主体与出口部件之间的环形间隙，使得形成具有大体上由成形主体的外轮廓预定的圆形内型面的玻璃管。在成形主体的下游，借助牵拉装置进一步拉伸仍可变形的管状玻璃主体，直到其最终冷却到软化点以下。玻璃管的内径和壁厚由成形主体与熔融物通道的出口部件之间的环形间隙的尺寸、流出的熔融玻璃的温度、出口开口下游的温度关系以及牵拉装置的拉力或牵拉速度决定。相对难以找到合适范围的参数用于制造具有不同型面的玻璃管，且需要大量的经验，这至少使得所述方法完全自动化比较昂贵。重新装备熔炉以制造具有不同型面的玻璃管是相对昂贵的。然而，通过Vello方法制造的玻璃管具有逐渐不再适合于当前应用的容差。图Ia展示根据本申请人的德国专利DE 10 2004 018 148B4或对应US2005/0227027A1 (整个内容以引用方式并入本文)的用于制造校准圆形或异形玻璃管的设备的示意性截面图。其包括体现为牵拉针的成形主体103和可在轴向方向上移位的下游的型面形成主体104，用于形成玻璃管105的内型面。虽然图Ia展示设备100处于型面形成主体100几乎邻靠成形主体的位置，但图Ib展示此设备100处于型面形成主体104布置于距成形主体103某一距离处的位置。在此设备100中，热的但仍可变形的牵拉泡体150的成形以及其向校准圆形或异形玻璃管105的进一步成形可在不同区中实现，使得可以可变但受控方式来设定牵拉方法的过程参数。型面形成主体也可由不同的合适型面形成主体更换，以用于改变待制造的玻璃管105的内型面。
为了用不同的型面形成主体更换型面形成主体104，首先通过提升成形主体103且闭合熔融物通道102的出口孔口 112来停止经过出口环24的玻璃熔融物107的流动。随后，从杆132释放型面形成主体104且将新的型面形成主体104与杆132耦合。或者将杆132连同型面形成主体104 —起完全更换。随后,通过降低成形主体103而将熔融物通道102的出口孔口 112再次打开到足够的程度，且接着过程再次开始。以预定牵拉速度将玻璃熔融物106牵拉过成形主体103。接着通过杆132的轴向位移来合适地改变型面形成主体104的水平面，直到已找到针对型面形成主体104相对于成形主体103的位置、温度和牵拉速度的合适参数，进而形成具有预定内型面的玻璃管105。借助于温度、牵拉速度、通过量和尤其成形主体103的位置，可改变玻璃管105的壁厚。为了更换型面形成主体，在此过程中，首先需要借助于成形主体来停止玻璃熔融物的流动。这经常导致出口孔口 124被玻璃堵塞，且因此稍后因玻璃沿着玻璃管的外表面滴下而导致故障和/或较低质量的批次。此外，用于更换型面形成主体的以上程序还存在实质的事故危险，因为需要在靠近出口孔口 112的区中处置设备，此区中总是存在玻璃熔融物突然排放的风险。
发明内容
基于本申请人的DE 10 2004 018 148B4或对应US 2005/0227027A1，本发明的目
的是提供用于优选连续制造具有预定内型面的玻璃管的增强方法，其中可以简单但可靠的方式在操作位置中调整型面形成主体。根据本发明的又一方面，将提供一种用于优选连续制造玻璃管的设备。根据本发明，通过分别具有技术方案I和11的特征的方法和设备来解决以上问题。进一步有利的实施例是附属技术方案的标的物。基于根据本申请人的DE 10 2004 018 148B4或对应US 2005/0227027A1的过程，其中安置于成形主体下游的型面形成主体与成形主体同心地固持且优选与成形主体间隔开，且其中优选可在过程期间改变成形主体与型面形成主体之间的距离，例如以便改变玻璃管的壁厚，根据本发明，实行一程序以便在操作位置中更可靠且更紧固地定位型面形成主体。
为此，根据第一实施例，从成形主体下方且经由玻璃管的内部空间将型面形成主体插入玻璃管的内部空间，且其在轴向方向上移位直到到达所要操作位置为止。此程序可尤其从出口孔口下方的底部或底部空间实行，所述底部或底部空间处于距出口孔口足够距离处，使得型面形成主体可预先定位于此处，尤其与正在制造的玻璃管的内型面对准且同心。为了将型面形成主体插入正在制造的玻璃管的内部空间中且用于合适地定位型面形成主体，可在牵拉泡体下方的正在制造的玻璃管已经充分冷却的区中安置切割装置，以用于在此区中切断(切割)玻璃管，进而在成形主体下方例如在上文提到的底部上方提供具有自由接近的区。现在，型面形成主体可以合适方式定位于底部上。随后，可将型面形成主体插入连续牵拉的玻璃管的内部空间中直到牵拉泡体的区，且可定位于距成形主体的合适距离处，进而变为定位于合适的操作位置处。为了使得能够将型面形成主体容易地插入玻璃管的内部空间，优选在插入型面形成主体之前例如通过从牵拉泡体和/或仍塑性且可变形的玻璃管线的外侧施加负压力、通过对过程参数的合适调整(尤其是牵拉出速率或相当的量度)来加宽玻璃管。
可在没有来自生产区域外部的风险的情况下执行此定位和插入且可控制此定位和插入，使得在根据本发明的过程中事故风险得以最小化。此外，不必打断熔融玻璃的供应，因为可在运行的生产过程期间设定(放置)和/或更换型面形成主体。不具有合适的内型面但在设定(放置)和/或更换型面形成主体时已产生的玻璃管可简单地通过切除此些部分来去除或挑选出。因此，制造过程基本上不被打断，使得可以可靠地避免再次运行过程设备的冗长且复杂的过程，尤其是防止玻璃液滴在玻璃管的外表面处不希望地滴下。为了升高型面形成主体，可经由支撑成形主体的轴的内镗孔来降低杆或缆绳直到到达预先定位的型面形成主体为止，所述杆或缆绳接着可与型面形成主体耦合且随后可再次升高直到到达所要操作位置为止。当然，作为替代，杆也可从下方，例如从过程设备的底部底层提升型面形成主体，直到型面形成主体到达所要操作位置为止。根据又一实施例，支撑成形主体的轴的内镗孔的宽度是足够的，使得型面形成主体也可从上方且经由内镗孔插入牵拉泡体和玻璃管的内部空间，直到到达所要操作位置为止。在此实施例中，型面形成主体也可与杆永久耦合；然而，优选型面形成主体以可释放方式与杆耦合。优选地，杆经配置以在操作位置中稳定地穿过型面形成主体。上文提到的缆绳或链可用作辅助构件，其用于例如从过程设备的远低于成形主体的底部底层将型面形成主体升高直到充当支撑构件的杆。为了使得能够将型面形成主体更可靠地插入玻璃管的内部空间，根据又一实施例，将型面形成主体导引或固持在玻璃管的内部空间中定中心或与玻璃管的内部空间对准，尤其直到型面形成主体已到达正在牵拉的玻璃管线的前端为止。为此，可提供用于合适地固持或导引型面形成主体的支撑件或导引装置，优选是以合适方式定中心或可定中心的支撑件或导引装置。此外，为此，还可在支撑成形主体的轴的内镗孔中安置笔直导引的导引装置，其在可接受的横向游动的情况下导引杆或缆绳，使得基本上仅在轴向方向上且与正在牵拉的玻璃管的中轴线同心地导弓I杆或缆绳。以上程序不仅适于首次将型面安置于所要操作位置中，而且适于在玻璃管的运行的生产期间用具有不同外型面的另一型面形成主体更换当前使用的型面形成主体。为了确保在玻璃管的内部空间外侧可靠地导引当前使用的型面形成主体且/或将待使用的新的型面形成主体可靠地导引到玻璃管的内部空间中，根据又一实施例，加宽玻璃管和/或所述牵拉泡体，直到玻璃管的垂直于牵拉出玻璃管的方向的最小内部尺寸(或玻璃管的最小开口宽度)大于型面形成主体的垂直于牵拉出玻璃管的方向的最大外部尺寸为止，使得其可在大体上无接触的情况下插入玻璃管和/或牵拉泡体的内部空间中。为了加宽当前制造的玻璃管，可以合适方式改变过程的过程参数，尤其是牵拉速率和熔融物供应装置的出口孔口的开口宽度，还可能是其它参数，尤其是围绕牵拉泡体的加热隔焰炉附近的温度。
根据又一实施例，还可在加宽所述玻璃管的同时从玻璃管或牵拉泡体的外侧在牵拉泡体的区中产生负压力，即优选在直接安置于出口孔口下游且围绕牵拉泡体以用于设定合适温度的加热隔焰炉内产生负压力。根据又一实施例，相对于成形主体和熔融物供应装置的出口孔口旋转固定地固持或导引型面形成主体，使得型面形成主体与正在制造的玻璃管之间不发生相对旋转。这尤其确保在玻璃管的非圆形内型面的情况下型面形成主体在所要操作位置中的可靠定位。根据又一实施例，在操作位置中，至少两个反部件安置于与其间隔开的型面形成主体周围，同时形成间隙，使得玻璃管的外型面也可经成形或校准。以此方式，根据本发明，可制造具有预定内型面和外型面的玻璃管。为此，反部件优选对称地定位于型面形成主体周围，尤其相对于型面形成主体的中心轴线成镜面对称或点对称配置。除了外型面的可靠形成之外，型面形成主体的反部件的此定位还鉴于在垂直于牵拉出玻璃管的方向的方向上的意外位移而增强了型面形成主体的操作位置的稳定性。本发明的又一方面涉及经配置以用于实行上文提到的用于优选在连续过程中制造具有预定内型面的玻璃管的过程的设备或过程设备。为此，提供对应配置的控制装置，其控制所述用于制造玻璃管的过程。
在下文中，将以示范性方式且参考附图描述本发明，根据附图可推断进一步特征、优点和待解决的问题，且其中图Ia和Ib是在型面形成主体的两个不同位置中展示根据本发明的用于制造校准圆形或异形玻璃管的设备的示意性截面图；图2是根据本发明的用于制造校准圆形或异形玻璃管的设备的示意性截面图；图3a到3d展示用于更换根据图2的设备中的型面形成主体的程序，其细节已省略；图4是在根据图2的设备中使用的具有重物的缆绳或杆的示意性截面图；图5以截面图展示根据图2的设备的另一实施例的成形主体和下游的型面形成主体的靠近的附近区域；以及图6以截面图展示根据图2的设备的另一实施例的成形主体和下游的型面形成主体的靠近的附近区域。在全部图式中,相同的参考标号表示相同或大体上等效的元件或元件群组。
具体实施方式
图2中所示的设备I大体上具有与图Ia和Ib中所示的设备类似的配置。然而，为了便于理解本发明，下文将描述此设备的详细配置和操作。根据图2，总体指定有参考标号I的牵拉装置包括充当熔融物供应装置的熔融物通道2，所述通道由底部20、侧壁21和上盖22形成以在其中供应熔融玻璃6。熔融物通道2通过未图示的熔炉连续或不连续地供应，并将经合适调节的熔融玻璃供应到出口开口 12。在熔融物通道2的下端，通过出口环24界定用于熔融玻璃6的出口开口 12。根据图2，出口环24径向向内成锥形，使得出口环24的内轮廊由边缘界定。出口环24可具有圆形型面或者其可具有非圆形型面，例如矩形或椭圆形型面。根据图2，圆锥形成形主体3布置在熔融物通道2的出口开口 12的下游，其附着在大体管状成形主体轴30的下端或与其一体形成。如双箭头Z所指示，成形主体轴30可垂直上下移动以便闭合出口环24的出口开口，或调整成形主体3与出口环24之间的环形间隙的宽度进而调整熔融玻璃的通过量。轴30还可在水平(xy)方向上调整，并因此可在出口环24内位于中心，使得玻璃管获得均匀的壁厚。
·
根据图2，成形主体轴30的上端伸出超过上盖，使得调整装置(未图示)可与成形主体轴30的上端协作以合适地调整成形主体3的高度位置。根据图2，同心型面形成主体4被提供在下游，在重力方向以及玻璃管5的牵拉出方向上，所述型面形成主体可更换地附着在轴(杆)或缆绳32的下端上。在图2中，型面形成主体4布置于距成形主体3的下端某一距离处。通过在由参考标号50大体指定的区中将热的但仍可变形的牵拉泡体50的下部部分邻靠于型面形成主体4，可精确地调整(形成)玻璃管5的内型面。根据图2，轴向内镗孔31提供在成形主体轴30内，所述镗孔接纳型面形成主体的轴(下文称为杆)或缆绳32。内镗孔31同心地延伸到成形主体3和型面形成主体4。内镗孔31经配置以使得杆或缆绳32在内镗孔31内被笔直导引，并至少在若干区段内在周围邻靠在内镗孔31的内周表面上，使得在型面形成主体4的每个高度位置中，成形主体3和型面形成主体4相互对准布置，即，在改变型面形成主体4的高度位置时其只可轴向调整，而不能径向调整。型面形成主体4的高度位置可由操作者通过在内镗孔31内轴向移位杆或缆绳32来手动调整。当然，为此目的可在内镗孔31的上端提供图2中所示的机械或电动机致动的调整装置36，用于轴向移位杆或缆绳32。高度调整装置36由电子控制装置(未图示)以合适方式操作。机械显示或刻度(未图示)提供在牵拉装置I的上端处，以指示成形主体3和型面形成主体4的高度位置。当然，成形主体3和型面形成主体4的相应高度位置还可通过检测器(例如光学、电感或电容性扫描装置)检测，以便在显示器上指示。根据图2，圆柱形加热装置25和围绕圆柱形加热装置25的圆柱形隔热件26提供在牵拉装置I的下端处，以便至少围绕成形主体3，并优选围绕成形主体3和至少型面形成主体4的上端，以便预定熔融物通道2的出口开口下游的经界定温度条件。当然，为此加热装置25可在纵向上含有多个可独立操作的加热区。根据本发明，型面形成主体4由合适的耐火材料形成，所述材料也不会在高温下被熔融玻璃湿润。优选地，根据本发明的型面形成主体4由经抛光石墨或具有六边形晶体结构的另一非硅石基材料(例如氮化硼)制成。为了避免在玻璃管5的内表面上形成条纹或皱纹，型面形成主体4的底部边缘可经斜切或倒圆。根据本发明的型面形成主体3可由不与熔融玻璃6反应或仅在微小程度上与熔融玻璃6反应的高度耐火材料制成，举例来说，例如钼的贵金属或例如钼合金的贵金属合金或耐高温的钢。如从图2可容易推导，型面形成主体3还可安置在熔融物通道2内，以便从上方闭合成形主体3与出口环24之间的环形间隙或者调整所述间隙。所属领域的技术人员将明了，型面形成主体4可具有几乎任意的外型面，使得可根据本发明制造具有对应圆形或非圆形内型面的各种不同的玻璃管。从本申请人的德国专利DE 10 2004 018 148B4或对应US 2005/0227027A1 (整个内容以引用方式并入本文)可推导此些外型面的实例。在某些情况下，根据本发明，优选出口环24的内轮廓、成形主体3的外轮廓以及型面形成主体4的外型面构造成相互对应。但是，基本上型面形成主体4的外型面也可不同
于成形主体3的外轮廊。例如，成形主体3的外轮廓可以是圆形的，而型面形成主体4的外型面是三角形，如图4所示。但是，为了确保玻璃管5的均匀的壁厚(图2)，必须总是注意确保成形主体3和型面形成主体4的同心布置。换句话说，根据本发明，成形主体3和型面形成主体4的几何中心点是在平行于熔融玻璃或玻璃管5的牵拉方向延伸的线上对准，使得在熔融物通道2的出口开口下游可实现对称的条件。采用以下过程来牵拉校准圆形或异形玻璃管熔融物供应装置或熔融物通道2供应经合适调节的熔融玻璃6。通过改变成形主体3的高度位置，合适地调整成形主体3与出口环24之间的环形间隙，使得可以牵拉力F实现足够的牵拉速度和玻璃管5的足够壁厚。型面形成主体4布置在距成形主体3的前端的合适距离处，使得从出口开口 12流出或牵拉的熔融玻璃7在成形主体3的下游形成中空牵拉泡体50，其内周表面接触型面形成主体4的下部部分，如图2所示。在任何情况下牵拉泡体50在型面形成主体4上的接触区51的上端处始终足够软且可变形。随着进一步牵拉玻璃管5，牵拉泡体50变得收缩，直到最终在型面形成主体4的下端处,牵拉泡体50的内周表面变为接触型面形成主体4的外表面为止。如此形成的具有恒定外型面的接触区51优选不在型面形成主体4的总长度上延伸，而只是在型面形成主体4的下部局部部分的某一长度上延伸。玻璃管5的内型面由牵拉泡体50的内周表面在型面形成主体4的外表面上的接触决定。在进一步牵拉期间，玻璃管5的外壁可在型面形成主体4的下游略微进一步拉伸，直到玻璃管5的温度已降低到软化点以下的温度为止。熔融物通道2的出口开口下游的温度条件可另外借助于加热装置25来控制。为了改变玻璃管5的特性，尤其是其几何形状，在根据本发明的方法中，尤其以下参数可用，所述参数可容易个别地或以协同方式来改变熔融物通道2中或其出口孔口 12处的熔融玻璃6的温度；出口孔口 12的内径和成形主体3的外径；成形主体3与出口环24之间的环形间隙的宽度；型面形成主体4的外径和外型面；加热装置25的加热功率；型面形成主体4的长度；成形主体3的下端与型面形成主体4的上端之间的距离以及熔融玻璃的通过量。根据本发明，设定温度条件以使得成形主体3的区中的熔融玻璃的粘度大致在大约2X IO4到106dPas之间的范围内，且型面形成主体4的下端处的熔融玻璃的粘度是大约106dPas，且至少低于玻璃的玻璃软化(Littleton)点下的粘度。因此玻璃的温度下降到恰在型面形成主体4下游的玻璃的软化点的温度以下。为此可在型面形成主体4的下游提供冷却装置(未图示)。如从图2可容易得出结论，在给定环形间隙下玻璃管的壁厚大体上由通过量、温度和牵拉速度来给定。在某些情况下，在型面形成主体4的下游可能出现玻璃管的略微额外的形成。这些条件可容易地尤其借助于温度和牵拉力来调整，使得可以高精度设定最终实现的内型面和外型面。然而优选地选择型面形成主体4的温度条件和位置以使得在型面形成主体下游不出现玻璃管的额外形成。为了用具有不同外型面的型面形成主体来更换型面形成主体4，执行如下文参考图3a到3d概述的程序。为了保持图式简单，图3a到3d仅展示型面形成主体3和正在牵拉的玻璃管5’，而大体上省略牵拉装置的进一步细节。为了描述此程序，首先假设型面形成主体应在所需操作位置处仅布置一次。图3a展示如何在不在成形主体3下游使用型面形成主体的情况下根据已知的Vello方法或向下牵拉方法(Down-Draw-method)来形成(或自由牵拉)玻璃管5’。通过对牵拉速度和出口孔口 12 (参见图2)的打开宽度的合适调整，将牵拉泡体50自由牵拉为玻璃管5’。图3a中的阴影区指示牵拉装置下方的底部底层或类似物，使得在图3a到3d中考虑向下牵拉方法。短暂地在自由牵拉的移动的玻璃管5’的前端到达底部底层之前，使用切割装置39来从牵拉泡体50下方的区(在所述区中玻璃管5’已充分冷却)中的后续玻璃管切割玻璃管5’，且接着借助于传送装置(未图示)而传送。此外，经由成形主体3连续地牵拉玻璃管5’。为了定位型面形成主体，首先根据图3a，借助于高度调整装置36经由支撑成形主体3的轴30的内镗孔31而降低杆或缆绳32，直到其具备钩34的前端已到达型面形成主体为止，所述型面形成主体根据图3b是定位在底部底层上且处于相对于玻璃管5’的内部空间的中心位置处。在此位置中，型面形成主体4借助于钩34或另一合适的固定构件(未图示)耦合到杆或缆绳32。如从图3b可得出结论，杆或缆绳32延伸穿过牵拉泡体50和玻璃管5’的整个内部空间，且伸出越过玻璃管5’的前端直到型面形成主体4。成形主体3与阴影底部底层之间的距离可为几米，例如十二米，使得在自由牵拉玻璃管5’的每秒几厘米的典型牵拉速率下，仍有足够的时间来合适地定位型面形成主体4以及连接型面形成主体4与杆或缆绳32，即在距玻璃管5’的前端(仍是热的且向下移动)充足距离处的区中。如从图3c可得出结论，随后借助于高度调整装置36再次升高杆或缆绳32，以便将型面形成主体4插入向下移动的自由牵拉玻璃管5’的内部空间中，即直到牵拉泡体50的区，直到在成形主体3与型面形成主体4之间的某一距离处达到所要操作位置为止，所述距离是根据相应的过程参数。如果使用缆绳32来提升型面形成主体4，那么例如通过改变型面形成主体4的耦合而在所要操作位置中将此缆绳与具有足够机械稳定性的杆耦合，使得其在后续制造过程期间保持足够的机械稳定性。如从图3c可得出结论，型面形成主体4的最大外部尺寸(例如，假设圆形的外型面)，即其外径，小于自由牵拉玻璃管5’的对应最小内部尺寸，例如玻璃管5’的开口宽度。这是借助于对过程参数进行充分调整以自由牵拉玻璃管5’，尤其借助于玻璃管5’的合适牵拉速率、熔融物通道2 (参见图2)的出口孔口 12的开口宽度、加热隔焰炉25、26(参见图2)的恰在出口孔口 12下游的区中的温度来实现。另外或作为替代，在加热隔焰炉25、26的区中可提供负压力产生构件以用于从外侧产生负压力到此区中的牵拉泡体上，以便合适地加宽牵拉泡体50且因此还合适地加宽玻璃管5。最终，在根据图3d的所要操作位置之后，设定过程参数以使得牵拉泡体50的内表面与型面形成主体4的外表面接触，使得如此形成的玻璃管5的内型面确切地对应于型面形成主体4的外型面。进一步过程是根据本申请人的德国专利DE 10 2004 018 148B4或对应US 2005/0227027A1 (整个内容以引用方式并入本文)中概述的程序。在具有预定内型面的玻璃管5的前端到达阴影底部底层之后，立即再次借助于切割装置39来切割玻璃管5且接着横向传送。为了用不同或新的型面形成主体更换当前使用的型面形成主体4，根据本发明遵循同一程序。为此，首先通过致动高度调整装置36，经由玻璃管5的内部空间从牵拉泡体50的区降低型面形成主体4，直到最终接近到达底部底层为·止。在此位置中，型面形成主体4已完全离开玻璃管5的内部空间，使得实现对玻璃管5的内部空间的完全接近，使得型面形成主体4可容易地与杆或缆绳32分离且更换。为此，以合适方式切割正在向下移动的玻璃管5。随后，再次将新的型面形成主体4插入玻璃管5和牵拉泡体50的内部空间中，如上文参考图3a到3d所概述。为此，可将玻璃管5加宽直到足够程度，即，直到玻璃管5的最小内部尺寸(开口宽度)大于型面形成主体4的最大外部尺寸为止。为此，可以如上文概述的合适方式改变主要的过程参数，且/或如上文概述可在牵拉泡体50的区中应用足够的负压力。图4展示根据又一实施例的杆或缆绳32的下端，其中具有比待固定到钩或耦合部分34的型面形成主体小的最大外部尺寸的重物35提供于所述钩或耦合部分34的上方。此重物35用以对杆或缆绳32施加额外负载，且因此进一步增强钟摆状系统的机械稳定性和平衡状态。当然，例如当最终具有足够重量的型面形成主体4固定到钩或耦合部分34时，也可省略或移除重物35。参考图5和6，在下文中，将描述成形主体以及型面形成主体的定位的进一步细节。为了使杆或缆绳32定中心且笔直地导引，根据图5，多个导引部件37安置于支撑成形主体3的轴30的内镗孔31内，其中导引部件37彼此间隔开且具备对应于杆或缆绳32的型面的内镗孔，使得杆或缆绳32由所述多个导引部件沿着直线导引，即，大体上仅在轴向方向上但不在垂直于轴30的纵向方向的方向上。所述镗孔经对准且沿着轴30和内镗孔31的中心轴线同心地安置，使得进而实现杆或缆绳32以及与杆或缆绳32耦合的型面形成主体4的定中心。由于与轴30的总体长度相比，在操作位置中成形主体3与型面形成主体4之间的距离相对小，因此即使此定中心也可能已经足以实现型面形成主体4的充分稳定的机械定位，使得可大体上防止型面形成主体4在操作位置中的横向游动或抖动。为此，优选的是杆或缆绳32的高固有刚性可做出贡献，尤其是在不使用缆绳而是使用机械上稳定的金属杆32的情况下。然而，型面形成主体4在垂直于玻璃管的牵拉方向的方向上的某一抖动可能发生。为了抑制或防止型面形成主体4的此不希望的横向抖动，根据图5，两个反部件40、42与型面形成主体4间隔开安置且形成环形间隙49。两个反部件40、42恰类似于半壳围绕型面形成主体4，且分别具有对应于型面形成主体4的外型面的内型面，使得在反部件40、42与中心定位于其间的型面形成主体4之间的区中的间隙49的宽度是恒定的且对应于待制造的玻璃管的壁厚。由于型面形成主体4与两个反部件40、42之间的协作，因此也以低容差调整玻璃管的外型面。总体上，根据本发明，以此方式以低容差提供具有预定内型面和外型面的经校准玻璃管。当然，反部件40、42或还有额外的反部件可大体上封围型面形成主体4，以便形成大体上完全被封围的环形间隙49。如图5中所示，反部件40、42安置于型面形成主体的下游(如果在牵拉玻璃管的方向上观看)，使得牵拉泡体首先与型面形成主体4的上部部分接触且仅稍后便进入型面形成主体4与所述两个反部件40、42之间的环形间隙49。如所属领域的技术人员将明了，与优选相对于轴30的中心轴线同心定位或对称的反部件40、42相协作，型面形成主体4的定位得到稳定化而抵抗了其横向抖动。图6展示又一实施例，其中型面形成主体4具有比支撑成形主体3的轴30的内镗 孔31的最小内部尺寸小的最大外部尺寸。因此，型面形成主体4可经由内镗孔31降低到牵拉泡体(未图示)的区，以便定位于所要操作位置中。而且在图6的实施例中，反部件40、42安置于型面形成主体4周围以用于形成或成形玻璃管的外型面。如所属领域的技术人员在学习以上描述时将明了，反部件40、42也是由不会在高温下被熔融玻璃湿润的合适耐火材料形成。优选地，根据本发明的此些反部件由经抛光石墨或具有六边形晶体结构的另一非硅石基材料(例如氮化硼)制成。为了避免在玻璃管的内表面上形成条纹或皱纹，反部件的底部边缘也可经斜切或倒圆。此外，型面形成主体4与反部件40、42之间的环形间隙49(参见图5)在牵拉出玻璃管的方向上观看的情况下可至少部分地成锥形，以便使得牵拉泡体能够恒定且平稳地进入环形间隙49的区中。如从以上描述将明了，定位和/或更换型面形成主体的上文提到的过程在用于制造玻璃管的向下牵拉方法中是尤其优选的。
权利要求
1.一种用于制造具有预定内型面的玻璃管的方法，在所述方法中 熔融玻璃(6)从熔融物供应装置的出口孔口(12)流出且在成形主体(3)上牵拉以便形成中空牵拉泡体(50)，且 所述牵拉泡体(50)在定位于所述成形主体(3)下游的型面形成主体(4)上牵拉，使得所述牵拉泡体的内周表面变形，同时邻靠所述型面形成主体的外表面以形成对应于所述外表面的型面的所述预定内型面，其中 所述型面形成主体(4)在轴向方向上从所述成形主体(3)下方经由所述玻璃管(5、5’)的内部空间或经由支撑所述成形主体的轴(30)的内镗孔(31)移动，直到到达所述玻璃管(5、5’)的所述内部空间中的操作位置为止，以用于将所述型面形成主体(4)定位在所述型面形成主体(4)的所述牵拉泡体(50)内的所述操作位置中。
2.根据权利要求I所述的方法，其中在所述型面形成主体(4)在轴向方向上从所述成形主体(3)下方经由所述玻璃管(5、5’)的所述内部空间或经由支撑所述成形主体的所述轴(30)的内镗孔(31)移动直到到达所述玻璃管的所述内部空间中的所述操作位置为止的同时，从所述出口孔口连续牵拉所述熔融玻璃。
3.根据权利要求I所述的方法，其中可改变所述成形主体与所述型面形成主体之间的距离以用于改变所述玻璃管的壁厚。
4.根据权利要求I所述的方法，其中在轴向方向上将所述型面形成主体移动到所述玻璃管(5、5’)的所述内部空间中之前，加宽所述玻璃管(5)和/或所述牵拉泡体(50)直到所述玻璃管的最小内部尺寸大于所述型面形成主体(4)的最大外部尺寸为止。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在加宽所述玻璃管的同时，在所述牵拉泡体(50)的区中从所述牵拉泡体(50)的外侧产生负压力。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在加热隔焰炉(25、26)内施加所述负压力，所述加热隔焰炉(25、26)直接安置于所述出口孔口(12)的下游且围绕所述牵拉泡体。
7.根据权利要求I所述的方法，其中首先切断所述玻璃管(5、5’)以用于在所述成形主体(3)下方提供具有自由接近的区，在所述区中所述型面形成主体(4)随后经设定或定位且耦合到杆或缆绳(32)，使得所述型面形成主体(4)接着被插入所述玻璃管的所述内部空间中且移动到所述操作位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中经由所述轴(30)的所述内镗孔(31)且经由所述牵拉泡体(50)朝向所述型面形成主体(4)降低所述杆或缆绳(32)以朝向所述操作位置升高所述型面形成主体，或者其中所述杆或缆绳将所述型面形成主体(4)从所述成形主体(3)下方升高到所述玻璃管的所述内部空间中直到到达所述操作位置为止。
9.根据权利要求I所述的方法，其中经由所述轴(30)的所述内镗孔(31)且经由所述牵拉泡体(50)连同所述型面形成主体(4) 一起降低所述杆或缆绳(32)直到到达所述操作位置为止。
10.根据权利要求7所述的方法，其中当将所述型面形成主体固持于所述操作位置中或朝向所述操作位置导引时，所述型面形成主体(4)以可释放方式与所述杆或缆绳(32)耦合且/或相对于所述成形主体(3)和所述出口孔口(12)以旋转固定方式支撑或导引。
11.根据权利要求I所述的方法，其中至少两个反部件(40、42)与所述型面形成主体(4)间隔开且在所述型面形成主体(4)周围定位以在所述操作位置中形成间隙(49)以用于形成所述玻璃管的外型面。
12.根据权利要求I所述的方法，其中使用Vello方法或向下牵拉方法从所述熔融玻璃牵拉所述玻璃管。
13.一种用于制造具有预定内型面的玻璃管的设备，其包括具有用于熔融玻璃(6)的出口孔口(12)的熔融物供应装置(2)、成形主体(3)和在所述成形主体下游的型面形成主体(4)，其中提供牵拉装置(F)以从所述出口孔口且在所述成形主体上牵拉所述熔融玻璃以形成牵拉泡体，其中型面形成主体布置于所述成形主体的下游以使得所述牵拉泡体的内周表面变形，同时邻靠所述型面形成主体的外表面以形成对应于所述外表面的型面的所述预定内型面， 所述设备特征在于控制构件，所述控制构件用于控制所述过程以使得所述型面形成主体(4)在轴向方向上从所述成形主体(3)下方经由所述玻璃管(5、5’)的内部空间或经由支撑所述成形主体的轴(30)的内镗孔(31)移动，直到到达所述玻璃管(5、5’)的所述内部空间中的操作位置为止，以用于将所述型面形成主体(4)定位在所述型面形成主体(4)的牵拉泡体(50)内的所述操作位置中。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述玻璃管是使用Vello方法或向下牵拉方法牵拉。
全文摘要
本发明涉及一种用于根据Vello方法或向下牵拉方法制造具有预定内型面的玻璃管的方法和设备，其中熔融玻璃(6)从熔融物供应装置(2)的出口孔口(12)流出且在成形主体(3)上牵拉以便形成中空牵拉泡体(50)，且所述牵拉泡体(50)在定位于所述成形主体(3)下游的型面形成主体(4)上牵拉以形成所述预定内型面。为了实现所述型面形成主体(4)在所述牵拉泡体(50)内的操作位置中的可靠且无风险定位，根据本发明，所述型面形成主体(4)在轴向方向上从所述成形主体(3)下方经由所述玻璃管(5、5')的内部空间或经由支撑所述成形主体的轴(30)的内镗孔(31)移动，直到到达所述玻璃管(5、5')的所述内部空间中的操作位置为止。
文档编号C03B17/04GK102887622SQ20121025435
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年7月22日
发明者米夏埃多·齐格勒, 赖纳·艾希霍尔茨, 埃哈德·泽姆斯 申请人:史考特公司