玻璃中空体产品、其生产方法和生产设备及其用途与流程
本发明涉及一种用于生产玻璃中空体产品的方法、一种用于生产玻璃中空体产品的设备、一种玻璃中空体产品本身以及这种玻璃中空体产品的用途。
玻璃中空体产品既可以理解是用于使用的成品玻璃中空体产品，也可以理解是还可以或必须被供应给进一步加工的玻璃中空体半成品，例如玻璃中空体部段。此外，这些玻璃中空体产品或玻璃容器可以具有圆形的或非圆形的横截面、长形的中空体，该长形的中空体沿其纵向具有恒定的或可变的直径。
本发明优选涉及玻璃中空体产品，特别是至少主要是圆柱形玻璃中空体产品，例如玻璃管、玻璃管瓶、玻璃安瓿、玻璃药筒或玻璃注射器。
背景技术：
通常，在管的生产工艺中，例如为了生产用于医药产品的初级包装材料，由连续线材(endlosstrang)通过脆性断裂生产单个管。常规脆性断裂的缺点是产生碎片或玻璃颗粒，它们也可能进入到管的内部中。
通过热软化分离工艺可以避免这种碎片或玻璃颗粒。
de4444547c2提供了一种用于热软化分离玻璃管或玻璃板的方法，其通过在分离点处软化玻璃管或玻璃板，通过拉伸减小在被软化区域中的壁厚和随后通过进一步加热进行分离，其中，在具有最大为0.2mm的壁厚的薄壁管或板的情况下，在最大0.4mm的宽度上软化玻璃，通过拉伸使被软化的区域具有最大0.05mm的壁厚，其中，拉伸长度至少是原始壁厚的五倍，并且接着通过在被拉伸的区域中进一步加热使其分离。
de10047850a1给出了一种方法，借助于该方法，可以将玻璃管从连续的玻璃线材上分离，而不会在此情况下产生随后必须通过洗涤过程除去的碎片。在该用于分离玻璃管的方法中，玻璃线材被拉伸，加热装置与玻璃线材一起移动并且在这种情况下被定向到预定分离点的区域上，玻璃线材在预定分离点的区域内被拉伸，分离装置与玻璃线材一起移动并且分离装置被这样地操作，即它在预定分离点处分离玻璃线材。
由于在连续的玻璃中空体拉伸工艺中，分离工艺在约150℃和350℃的玻璃转变温度下进行，因此在冷却至室温时在玻璃中空体中产生负压。在玻璃中空体中的这种负压会对进一步加工产生负面影响，因为常规的工艺不是针对玻璃中空体内部的负压而设计的。特别地，打开在内部中具有负压的玻璃中空体意味着颗粒进入玻璃内部中的高风险并且可能在某些情况下妨碍成形。
为了压力补偿，根据现有技术，利用激光或常规地利用燃烧器将排气孔引入热玻璃管中。由此避免在管腔中形成负压。这例如在ep1369389a2中公开。
在玻璃管的封装中，通常不能够保证无颗粒的封闭。除了开放的管端部以外，还存在实施方案
因此，虽然这样的排气口允许对管的进一步加工而没有在管中的负压的负面影响，但是可能具有不能确保管内部的初始的无颗粒状态并因此不能完全避免颗粒进入的缺点。
因此，在排气口本身的制造中不仅存在形成玻璃颗粒的风险而且存在各种颗粒通过这样的排气口渗入的风险。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是，提供一种用于生产具有压力补偿系统的玻璃中空体的方法和提供一种具有压力补偿系统并且具有至少减小的颗粒载荷或甚至没有颗粒载荷的玻璃中空体。因此其能够避免这样的缺点，即在生产玻璃中空体和压力补偿系统期间产生颗粒或碎片并且颗粒或碎片可以通过压力补偿系统本身渗入到中空体的主体内部中。因此能够可靠地排除两个颗粒源。
这对于用于医药产品的初级包装材料的生产方法以及对于用于医药产品的初级包装材料本身都是尤其重要的。
所提出的目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求包含本发明的设计方案和扩展方案。
为此目的，根据本发明的用于生产玻璃中空体产品的方法具有以下步骤：
-提供具有壁和外表面的玻璃中空体，
-成形具有第一端部区域和第二端部区域的所述玻璃中空体产品，其中，用第一底部封闭所述第一端部区域并且用第二底部封闭所述第二端部区域，和
-用聚焦的激光辐射对所述玻璃中空体进行基于激光的照射，以在所述外表面上至少在所述第一端部区域中以优选预定的布局产生多个彼此间隔开的丝状损伤，其中，至少通过一部分丝状损伤形成多个将所述玻璃中空体的内部与所述外表面相连接的开放通道，其中，将所述通道的直径设置为大于0至小于50微米并且通过所述开放通道中的多个开放通道产生进入所述内部中的透气的连接部。
封闭所述端部以成形玻璃中空体产品在这种情况下既可以在利用激光器插入通道之前进行也可以在这之后进行。也可以在插入通道之前封闭一个端部而在插入通道之后封闭另一个端部。
因此，借助于所述方法，可以通过插入足够数量的通道来产生用于排气和/或压力补偿的足够大的横截面积。
相应地，根据本发明的玻璃中空体产品包括具有外表面的玻璃中空体，该外表面具有第一端部区域和第二端部区域，其中，这些端部区域分别用底部封闭，即第一端部区域用第一底部封闭并且第二端部区域用第二底部封闭，其中，在外表面上布置有多个彼此间隔开的丝状损伤，并且所述损伤中的至少一部分形成将玻璃中空体的内部与外表面相连接的开放通道。每个单独通道的直径在微米范围内并且多个设置在微米范围内的开放通道形成用于排气和/或压力补偿的足够大的横截面积。通常，玻璃中空体产品具有管状形状，因此其呈现两端封闭的管子形式。
通过多个设置在微米大小的开放通道或者许多设置在微米范围内的开放通道产生或提供用于排气或压力补偿的足够大的横截面积，因此防止在玻璃中空体的内部和环境之间建立或维持不希望的压力差，特别是在玻璃中空体的内部中的负压。
本领域一般技术人员可以由开放通道的开口横截面积或直径和取决于应用的压力补偿速度的大小确定通过丝状损伤形成的开放通道的必要数量。因此，为了在玻璃中空体的几个小时的冷却和输送期间的压力补偿，通常较小的开放通道就足够了。
由于每个开放通道的尺寸小，因此可以防止产生颗粒，尤其是具有临界的渗入尺寸的颗粒。由于开放通道的直径小，因此没有大于通道的直径的颗粒可以进入到玻璃中空体的内部中。因此，单独开放通道的直径起着用于较大颗粒的阻挡作用。
特别地，在生产药物的初级包装材料的情况下，大小为约50微米以下的玻璃颗粒被认为是无害的。
根据玻璃中空体产品的使用领域，每个单独通道的直径因此可以设置为大于0至小于50微米。在这种情况下，直径应理解为通道的平均宽度，因为横截面既不必是严格的圆形，也不必沿着通道是大小恒定不变的。
特别优选地，每个单独通道的直径被设置为大于0微米至小于3微米，更优选地为1微米至小于3微米，使得在玻璃中空体产品中的开放通道的直径优选地处在所述的范围内。
由此在微米范围内设置的或者存在的开放通道是排气口并且因此是一种压力补偿系统，通过该排气口或该压力补偿系统可以防止在玻璃中空体的内部中建立不希望的负压。
在优选的实施方式中，开放通道展现巨大的总气流阻力、也称为拖力，使得在玻璃中空体产品的内部与玻璃中空体外部之间的1bar压差情况下，空气的体积流小于2*10-2l/s。
哈根-泊肃叶(hagen-poiseuille)定律描述了对于均匀牛顿(newtonschen)、例如空气通过半径r和长度l的管的层流的每单位事件的体积流率：
其中：
η是流体的动态粘度；
dρ是通道两端之间的压差。
这里，相关长度l由玻璃中空体产品1的壁厚给出，管的直径是由激光引入的通道的直径。
如哈根-泊肃叶定律所示，体积流率随着孔或开放通道的半径而特别剧烈地增大，即以4的幂数增大。因此由各个通道引起缓慢的气体交换。
通过对玻璃中空体进行基于激光的照射来形成通道并且设定它们的直径。特别小的直径优选地通过超短脉冲激光器产生，其优选地具有小于10皮秒的脉冲长度的激光脉冲和/或优选地具有大于100khz的脉冲频率。
因此确保至少非常低的颗粒载荷或甚至完全没有颗粒，并因此确保在玻璃中空体的内部中在很大程度上无污染。这优选地对于在制药领域中的使用、特别是作为药物容器是非常重要的。
因此，通过防止在制造排气孔时产生颗粒和来自环境的超过一定的大小、例如等于或大于50微米的颗粒可以渗入到玻璃容器中，甚至可以满足制药工业对通气孔的制造和包括在运输和储存期间的颗粒阻挡的压力补偿方面的未来要求。
由此可靠地排除了两个颗粒源。
通过分别用底部封闭玻璃中空体的外表面的第一端部区域和第二端部区域，玻璃中空体处于完全封闭的状态，从而在用于生产玻璃体产品的方法中以及在运输或储存中都保持了它的无颗粒和无污染性。
因此，在根据本发明的、玻璃中空体产品的生产中，通过产生和布置具有在微米范围内的横截面的作为排气口作用的开放通道，确保了压力补偿并且同时可靠地排除了不期望的颗粒的渗入并且因此可靠地排除了通过它们在玻璃中空体的内部中造成的污染。
不仅通过根据本发明的方法而且通过根据本发明的玻璃中空体产品，可以确保压力补偿和颗粒阻挡，这在玻璃中空体的运输和储存期间是特别重要的。
为了防止玻璃中空体或玻璃的断裂或分离，丝状损伤或开放通道也根据玻璃的厚度和组成在相应大的最小间距下进行布置。
为了确保玻璃中空体的机械强度，特别是在搬运和运输例如在医药领域中的玻璃管、玻璃管瓶、玻璃安瓿、玻璃药筒或玻璃注射器期间，丝状损伤和/或开放通道优选地在至少7微米和特别优选至少10微米的最小间距下布置在玻璃中空体的外表面的圆周上。该间距在这种情况下是从通道的中心到中心测量的。
一种用于根据本发明的方法生产玻璃中空体产品的设备优选包括:
-用于具有外表面的玻璃中空体的输送装置，所述外表面具有第一端部区域和第二端部区域，
-基于激光的照射装置，其用于借助于聚焦光学系统产生聚焦的辐射，和用于沿外表面引导聚焦的激光辐射的装置，以便在外表面上至少在玻璃中空体的第一端部区域中以预定的布局产生多个彼此间隔开的丝状损伤，用于至少通过丝状损伤中的一部分形成多个将玻璃中空体的内部与外表面相连接的开放通道，用于将每个单独通道的直径设置在微米范围内并且用于通过多个其直径处在大于0至小于50微米的开放通道产生进入所述内部中的透气的连接部，特别地产生用于排气口和/或压力补偿的足够大的横截面积，以及
-热封闭装置，其用于使玻璃中空体这样地热成型，即产生具有两个封闭的端部的玻璃中空体产品。必要时可以为设有开放通道的玻璃中空体设置单独的输送装置(abtransporteinrichtung)，或者也可以由所述输送装置进行所述运出或转运。
基于激光的照射装置包括具有连接在上游的聚焦光学系统的激光器和用于稳定地沿着期望的布局、在与玻璃中空体的外表面之间的期望的距离和期望的照射角度下稳定地引导和定位聚焦光学系统的引导装置。这意味着，由此光学系统是可运动的，以便以聚焦方式运动和引导激光辐射或激光束，从而可以精确地确定激光器的激光束在要加工的玻璃中空体的外表面上的相应的入射点。
最佳照射角度还取决于玻璃中空体的厚度和/或直径和材料的光学性质。相应最有利的值通过测试或计算来确定。
在用于生产玻璃中空体产品的方法的一个设计方案中，在玻璃中空体的外表面上产生丝状损伤之前或之后提供一个将玻璃中空体优选连续地热软化地分离成预定部段的工艺，其中，玻璃中空体的所述部段各具有另一个第一端部区域和另一个第二端部区域，并且其中，第一端部区域和第二端部区域分别封闭，以形成底部。
优选地，玻璃中空体分离成预定部段通过连续的热软化分离而实现，由此在不需要排气或已经排气的情况下优选地获得密封玻璃中空体产品。
针对所述方法关于将玻璃中空体热软化地分离成预定部段的这种扩展，优选地也对在前面提及的设备进行如下补充。
扩展的设备优选地包括被设计成分离和封闭装置的热封闭装置，其用于将玻璃中空体热软化地分离成预定部段，所述预定部段各具有用底部封闭的第一端部区域和第二端部区域。换句话说，在这里热封闭装置被设计用于在封闭期间同时将玻璃中空体的部段分离，这些部段然后形成玻璃中空体产品，特别是两端封闭的管形式的玻璃中空体产品。优选地，玻璃中空体产品具有圆形横截面，但这不是必需的。也可以想到具有椭圆形或多边形横截面的管。
通过将玻璃中空体热地或热软化地分离成部段，可以通过简单的方式实现分离，而不形成碎片或玻璃颗粒。
因此，在这种用于生产玻璃中空体产品的、补充了热分离的方法中，也排除了不期望的颗粒的可能来源，也就是说，既排除了在玻璃中空体产品的生产过程的范围内产生颗粒，也排除了颗粒从环境渗入到玻璃中空体的内部中。
在热软化分离时，玻璃中空体优选在预定的分离线处被加热到明显高于玻璃转变温度的温度并且玻璃中空体到预定部段的所述分离或者通过增加相邻部段的间距和(或者)拉伸加热的分离线使之逐渐变细直到在玻璃中空体的中心上断开以形成两个预定部段来实施，其中，这些部段各具有第一端部区域和第二端部区域，并且其中，第一端部区域和第二端部区域分别在玻璃的表面张力的影响下被封闭以形成底部。
备选地，玻璃中空体的加热的分离线可以通过剪切在形成两个预定部段下被分离，其中，这些部段各具有第一端部区域和第二端部区域，并且其中，第一端部区域和第二端部区域分别在玻璃的表面张力的影响下被封闭以形成底部。
在这两种情况下，连续的分离工艺产生完全封闭的玻璃中空体，其中，内表面保持无颗粒。
由上述措施获得的是，即使应当存在颗粒，玻璃中空体产品的内部中的颗粒的尺寸优选包括小于50μm、优选小于25μm以及特别优选小于10μm的颗粒尺寸。这样，可实现低污染，或者例如甚至于排除微生物的污染。
在用于生产玻璃中空体产品、特别是药物的初级包装件的方法的一个有利的实施方案中，通过丝状损伤和/或开放通道的一部分形成玻璃中空体的个体编码，所述个体编码具有丝状损伤和/或开放通道的可自由选择的几何布局，其形式为正方形、矩形、平行四边形、圆形、椭圆形、它们的混合形式或2d编码、例如数据矩阵码的变体。一般而言，因此根据另一个实施例可以想到通道或丝状损伤的布置图案包括编码芯线，或者通道以此方式引入，使得其在玻璃中空体上的位置具有编码信息。此信息可以包括玻璃中空体的技术数据，诸如玻璃类型、其尺寸或生产日期，并且可选地还包括玻璃中关于缺陷的标识，特别是其位置。
在一种根据本发明的具有压力补偿系统的玻璃中空体产品中，因此这些开放通道优选地以可自由选择的几何布局存在，例如以正方形、矩形、平行四边形、圆形、椭圆形的形式或者以混合形式，或以数据矩阵码的变体存在，同时是玻璃中空体的个体编码或者附加地形成具有玻璃中空体的个体编码的额外的丝状损伤。
在该方法的一个优选实施方式中，者少部分丝状损伤和/或开放通道限定了包括与玻璃中空体有关的数据的总的或单独的代码。在玻璃中空体产品的实施方式中，至少部分丝状损伤和/或开放通道形成可自由选择的几何排雷图案，其限定玻璃中空体的总的或单独的代码，其包括或指示与工艺参数有关的信息、产品规格、缺陷类型和/或缺陷位置。这允许获得玻璃中空体或玻璃中空体产品的原产地、原创性、制造商、具体生产日期以及关于玻璃尺寸和类型的数据，特别是用于追踪、进一步处理、原创性识别、质量保证和质量提升、预防假冒和/或打击盗版产品。
此外，还可以这样地设计所述用于生产玻璃中空体产品的方法，即特别是为了进一步加工，通过丝状损伤和/或所述开放通道的至少一部分形成用于随后将玻璃中空体分离成预定部段的预定断裂线，由此也实现玻璃中空体的少碎片且精确的分离。
在wo2017/009149a1中描述了一种用于沿着规定的分离线分离扁平的玻璃元件的一部分的类似方法，所述分离线将玻璃元件划分成一个待分离的部分和一个要保留的主要部分，其中，彼此并排地沿着分离线在玻璃元件的体积中产生丝状损伤。
该方法的一个优点是通过这种方式产生的预定断裂线的高稳定性，其在时间上是稳定的并且因此在无断裂增长的情况下也耐受在运输和进一步加工期间的适度的机械载荷。
通常，沿着预定断裂线的分离借助于热应力来实施，例如通过用燃烧器局部加热或优选用co2激光照射、或者通过机械应力来实施。
从本发明中已知这种分离工艺可以少碎片地进行实施。通过使用激光，该工艺也是洁净室兼容的。
这种分离或这种断裂既可以在中空体生产厂家的最后加工中实施，也可以在客户处在对中空体的进一步加工中实施。
因此可以满足制药工业的要求，即不产生有害颗粒，特别是那些适合穿过开放通道的横截面和/或导致玻璃中空体内部不希望的污染的有害颗粒，并且同时没有颗粒可以通过排气口和/或压力补偿口进入玻璃中空体的内部中，或者颗粒尺寸小于50μm、优选小于25μm，并特别优选小于10μm。
这样规定的具有压力补偿系统的玻璃中空体产品、特别是用于进一步加工的半成品优选地包括形成用于随后将玻璃中空体分离成预定部段的预定断裂线的丝状损伤和/或开放通道。
针对将玻璃中空体在预定断裂线处分离成预定部段，替代地或累加地，可以在玻璃中空体的外表面上布置用于形成开口的丝状损伤和/或开放通道，优选地开口的总直径在毫米范围内，例如作为排气口或作为填充口。
这样的开口具有优点，即它可以在没有颗粒进入的情况下产生并且只有在用户处才能够打开，从而可以避免在运输和/或储存期间进入颗粒。
为了通过形成预定断裂线实施所述方法，可以将丝状损伤和/或开放通道环形或链状地布置在玻璃中空体的外表面的圆周上。
这样规定的具有压力补偿系统的玻璃中空体产品为了随后将玻璃中空体分离成预定部段和/或为了开口而优选地具有由丝状损伤和/或开放通道构成的预定断裂线，其环形或链状地布置在玻璃中空体的圆周上。
为了改善玻璃中空体部段的精确分离，形成预定断裂线的丝状损伤和/或开放通道在最大6微米和优选最大3微米的间距下布置在玻璃中空体的外表面的圆周上。
在该方法的另一实施例中，预定断裂线可以形成闭合线，其中通过温差和/或压差可以沿预定断裂线引起玻璃中空体的壁的一部分的分离和去除，以在玻璃中空体的外表面中生产更大的开口。例如，在环形或圆环形预定断裂线的情况下，通过冷却待从周边壁分离的部分而从周边玻璃分离并去除类似于一种插塞的部分，可以生产圆形填充开口。
本发明还涉及根据本发明生产的玻璃中空体产品的用途和根据本发明的玻璃中空体产品作为用于医药产品的医药包装或初级包装材料的用途，或由根据本发明的玻璃中空体产品对它们的生产，例如用于生产玻璃管瓶、玻璃安瓿、玻璃药筒或玻璃注射器。
附图说明
下面借助于附图更详细地解释本发明。
在附图中，相同的附图标记分别表示相同的或相应的元件。附图所示：
图1是用于生产具有丝状损伤和开放通道的玻璃中空体产品的设备的示意图；
图2是根据本发明的玻璃中空体产品的示意图，其具有插入的用于排气和/或压力补偿的开放通道，这些通道同时可以代表个体编码；
图3是根据本发明的玻璃中空体产品的示意图，其具有插入的用于排气和/或压力补偿的开放通道以及具有作为预定断裂线的丝状损伤；
图4是根据本发明的设备的示意图，其具有用于成形中空玻璃的装置；
图5示出沿环形线布置的丝状损伤的玻璃中空体产品；
图6示出沿环行线去除一部分壁的图5的玻璃中空体产品；
图7示出用于进一步处理玻璃中空体产品的设备；以及
图8示出2d编码形式的开放通道的布置图案。
具体实施方式
在图1中示出了一种用于生产玻璃中空体产品1的设备2的示例性实施例，该设备包括用于玻璃中空体6的输送装置4、具有超短脉冲激光器30的基于激光的照射装置8以及可选的、未示出的、用于引导聚焦光学系统12的引导装置，该照射装置用于借助于聚焦光学系统12产生聚焦激光辐射10，以在玻璃中空体6中引入多个彼此间隔开的丝状损伤14，这些丝状损伤形成至少部分开放的通道16。
输送装置4可以是拖拉或牵引装置。它可以被提供用于使玻璃中空体6分批地(不连续地)或连续地在纵轴线的方向上或与该方向垂直地平移地运动。同时优选地，也可以使玻璃中空体6、特别是玻璃管旋转。因此，输送装置4也可以是用于将玻璃中空体6定位在激光辐射10下方的定位装置，或者是用于将聚焦的激光辐射10引导到外表面28上并通过这种方式产生多个间隔开的开放通道的装置的组成部分。
设备2也可以是未示出的玻璃中空体产生装置的一部分或者是例如用于玻璃管的成形装置的一部分，其中，输送装置4将玻璃中空体6、必要时还在热的状态下、供应给基于激光的照射装置8。
如果要在运动的玻璃上进行加工，例如如果该工艺要在连续的管状玻璃中空体6上直接在熔体上或者在部分地熔化玻璃中空体6之后进行实施，则优选沿玻璃中空体的输送方向上形成基于激光的照射装置8和未示出的用于引导聚焦光学系统12的引导装置。通过这种方式，可以在运行期间以期望的布局产生丝状损伤14和/或开放通道16。
在用于生产玻璃中空体产品1的设备2的一种特别的设计方案中，设备2可以包括在图1中未示出的设置在上游的热分离和封闭装置或者设置在基于激光的照射装置8下游的热分离和封闭装置，其中，热分离和封闭装置将玻璃中空体6热软化地分离成各具有第一端部区域20和第二端部区域22的预定部段，分离并且封闭第一端部区域20以形成第一底部24和封闭第二端部区域22以形成第二底部26。在热成形工艺中在封闭期间，可以形成玻璃中空体6的内部与环境之间的压力差。该压力差可以通过用基于激光的照射装置8插入的开放通道16来再次补偿，直到以后分割玻璃中空体产品6为止。
借助于基于激光的照射装置8，可以将多个彼此间隔开的丝状损伤14插入到玻璃中空体6中，以至少通过一部分损伤14形成多个将玻璃中空体6的内部与其外表面28相连接的开放通道16。
基于激光的照射装置8包括具有在上游的聚焦光学系统12的超短脉冲激光器30，并且必要时包括用于稳定地沿着期望的布局、在与玻璃中空体6的外表面28之间的期望的距离和期望的照射角度下稳定地引导聚焦光学系统12以正确地聚焦和定位激光束10的引导装置。这意味着由此光学系统12可以是可运动的，以便以聚焦方式运动和引导激光辐射10或激光束，从而可以精确地确定超短脉冲激光器30的激光束在要加工的玻璃中空体6的壁27的外表面28上的相应的入射点。在这种情况下，引导装置因此是用于在外表面28上引导聚焦的激光辐射10的装置的组成部分，以便以预定的布局在外表面28上至少在玻璃中空体6的第一端部区域20中产生多个彼此间隔开的丝状损伤14。
最佳的照射角度也取决于玻璃中空体6的壁27的厚度和/或直径和材料的光学性质。相应最有利的值通过测试或计算来确定。例如，对于具有较大直径的管来说较小的角度是更有利的，而对于具有较小直径的管来说则较大的角度是更有利的。
用于生产玻璃中空体产品1的设备2的合适的超短脉冲激光器30是具有波长为1064纳米的钕掺杂的钇-铝-石榴石激光器，该激光器也可以以倍频方式工作。在这种情况下，激光脉冲的合适的脉冲持续时间优选地短于10皮秒。脉冲频率优选为大于100khz。
优选地，借助于以程序技术方式设立的计算机装置32来执行对超短脉冲激光器30和未示出的用于聚焦光学系统12的引导装置的控制以及可选地也对用于将玻璃中空体6定位在激光束10下方的输送装置4的控制。这尤其通过读取位置数据来完成，优选地从资料库或通过网络读取位置数据。
通过这种方式，可以以预定的布局在外表面28上产生多个彼此间隔开的丝状损伤14并且形成将玻璃中空体6的内部与外表面28相连接的开放通道16，其中，每个单独通道16的直径被设置在微米范围内，特别是具有小于10微米的直径并且通过多个设置在微米范围内的开放通道16产生用于排气和/或压力补偿的足够大的横截面积。
图2示出了根据本发明的具有插入的开放通道16的玻璃中空体产品1的俯视图，这些开放通道形成用于排气和/或压力补偿的足够大的横截面积。一般地，在不限于所示的示例的情况下，通道16优选地不是分布在整个玻璃中空体产品1上，而是以成组的布局被彼此靠近地插入。优选地，在这种情况下通道16的间距为小于1毫米。
玻璃中空体产品1在外表面28上具有第一端部区域20和第二端部区域22，其中，第一端部区域20和第二端部区域22用第一底部24和第二底部26封闭。
为了制造穿过玻璃中空体6的通道16，具有大于5毫米的壁27的厚度的玻璃也是合适的，但通常优选的是更薄的玻璃。
因此，在不限于在图中所示的示例的情况下，在本发明的扩展方案中规定，玻璃中空体产品1具有最大5毫米的壁27的厚度。对于医药应用来说，特别是对于注射器或药筒来说，通常使用最大2.5毫米的壁27的厚度。
只要它们可以用激光加工，玻璃的组成的选择就是多样性的。例如为此考虑硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃。
在外表面28上，特别是在玻璃中空体6的第一端部区域20中，多个彼此间隔开的、将玻璃中空体6的内部与外表面28相连接的、并具有设置在微米范围内的每个单独通道16的直径的开放通道16被这样地布置，即通过上面描述的、通过计算机装置32对超短脉冲激光器30的控制和对未示出的用于聚焦光学系统12的引导装置的控制以及可选地也对作为玻璃中空体6的定位装置的输送装置4的控制，可以将其写入到玻璃中空体6的外表面28中。
每个单独通道16的直径优选为大于0至小于10微米。特别优选地为大于0至3微米和更优选地为1至小于3微米。
通过多个设置在微米范围内的开放通道16，实现了用于排气和/或压力补偿的足够大的横截面积并且防止了在玻璃中空体6的内部中建立不期望的负压。
本领域一般技术人员可以由开放通道16的开口横截面积或直径以及取决于应用的压力补偿速度的大小确定通过丝状损伤形成的开放通道16的必要数量。因此，为了在玻璃中空体的几个小时的冷却和输送期间的压力补偿，较小的开放通道就足够了。
由于每个开放通道16的尺寸小，因此可以防止产生颗粒，尤其是具有临界的渗入尺寸的颗粒。由于开放通道16的直径小，因此没有大于通道16的直径的颗粒可以进入到玻璃中空体6的内部中。因此，单独的开放通道16的直径起着用于较大颗粒的阻挡作用。
为了确保玻璃中空体6的机械强度，并且特别是在搬运和运输例如在医药领域中的玻璃管、玻璃管瓶、玻璃安瓿、玻璃药筒或玻璃注射器期间防止玻璃中空体6的断裂或不希望的分离，丝状损伤14和/或开放通道16优选地在至少7微米和特别优选至少10微米的间距下布置在玻璃中空体6的外表面28的圆周上。该间距在这种情况下是从通道的中心到中心测量的。
在根据本发明的具有压力补偿系统的玻璃中空体产品1中，开放通道16因此可以以可自由选择的几何布局存在，例如以正方形的形式，如在图2中所示的那样，并且因此同时是玻璃中空体产品1的个体编码。
另外，丝状损伤14也表示缺陷并因此例如可在玻璃中空体6的壁27上形成“缺陷地图”或者可通过通道16的编码形式的布置而包含关于缺陷位置的信息。
除了工艺参数、产品规格、缺陷类型和/或缺陷位置的信息之外，这允许获得与玻璃中空体6或玻璃中空体产品1的原产地、原创性、制造商、具体生产数据有关的重要信息，特别是用于追踪、进一步处理、原创性识别、质量保证和质量提升、预防假冒和/或打击盗版产品。
图3示出了根据本发明的玻璃中空体产品1的俯视图，其具有用于排气和/或压力补偿的插入的开口通道16，例如以绕管状玻璃中空体产品的圆周延伸的环18的形式，作为用于在随后沿着该环形线分离玻璃中空体6的预定断裂线35。
针对在预定断裂线处将玻璃中空体6分离成预定部段，替代地或累积地，丝状损伤14和开放通道16也可以被例如环形地布置，以仅在玻璃中空体6的外表面28上形成壁27中的开口，开口的总直径优选地在几个毫米或更少毫米的范围内，例如作为排气口或作为填充开口。
如果管玻璃形式的玻璃中空体6竖直放置，其开孔向上取向，则可以利用竖直向上的气流的烟囱效用来通过向上的开口排放空气。
根据本发明的一个实施方式，用于生产玻璃中空体产品1的设备和方法还可以包括用于生产管玻璃的装置3。图4示意性地示出了一种这样的设备。借助于装置3由熔体7形成的管玻璃是玻璃中空体6，其通过设备2被进一步加工成根据本发明的玻璃中空体产品1。为此目的，管玻璃被供给到热封闭装置5。该热封闭装置环形地加热管玻璃。管玻璃通过软化而收缩并且分离，其中，被分离的端部同时封闭并形成底部24、26。在所示的实施方式中，基于激光的照射装置8被布置在封闭装置5的下游。但是也可以在分离之前将通道16插入部段中。根据本发明，这样获得的管状玻璃中空体产品通常外直径在4-120mm的范围中，优选在6-30mm的范围中。外直径的优选各种值为：6.85mm、8.15mm、10.75mm、10.85mm、12.75mm、14.45mm、14.75mm、16mm、17.05mm、17.75mm、22mm、22.05mm、22.5mm、24mm、或30mm。
根据一个实施例，长度在0.4-2.5m的范围中，优选在1.2-1.8m的范围中。1.5m的长度是优选的尺寸。
通常并且优选的壁厚在0.1-2.5mm的范围中。优选的壁厚在0.4-16mm的范围中。这样的玻璃中空体产品特别适于进一步处理成玻璃中空体物体，诸如注射器、安瓶和玻璃小瓶。壁厚的优选各种值包括：0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.9mm、1.1mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm.
在本方法的又一个实施例中，一个接一个引入的通道16构成的预定断裂线可以限定闭合环线，并且为了在玻璃中空体6的外表面28中生产更大的开口，通过温差和/或压差分离或去除玻璃中空体6的壁27的一部分。例如，通过冷却待从周边壁27分离的壁27的一部分而从周边的玻璃中空体6分离一部分，可以生产圆形填充开口。
图5示出具有沿管状玻璃中空体产品1的侧表面延伸并由并排布置的通道16限定的环形预定断裂线35的玻璃中空体产品1。这里，与图3所示的实施例相比，预定断裂线35并不将玻璃中空体产品1分隔成两个轴向区段而使得在切断断面或管端部将其开口。而是，得到的开口位于侧表面上。
图6示出通过分离壁的一部分而在管状玻璃中空体产品1的侧表面中已经生成开口36后的管状玻璃中空体产品1。环形预定断裂线35不是绕测表面圆周地延伸以将玻璃中空体产品1分隔成两个轴向区段，而是这样地引入，以在侧表面中生成开口36。因此，至少开口36的中心与管状玻璃中空体1的最近端部间隔开口。
图7示出用于进一步处理可以通过上述方法生产的玻璃中空体产品1的设备。进一步处理通常是为了生产玻璃中空体物体，例如玻璃管小瓶、玻璃安瓶、玻璃药筒或玻璃注射器。这些玻璃产品通过由玻璃中空体产品1的相当短的区段制成。在进一步处理的开始，为玻璃中空体产品1开口。此开口通过冷处理实现，例如通过划刻-折断分离。然而，玻璃碎片这样可能会进入到玻璃中空体。为了避免这个，提供根据本发明的一个实施例的设备和方法，单不局限于所示的具体实施例，据此，分离玻璃中空体产品1用于进一步处理，并在分离之前，在玻璃中空体产品1的内部和其外部之间生成压差，使得内部压强大于外部压强，并通过开放通道16的气体交换来生成此压差，使得任何通过分离产生的颗粒通过溢出的过压而从玻璃中空体6驱散。
为了进一步处理，管状玻璃中空体产品1可以夹在夹盘38中。夹盘38绕其纵向轴线旋转玻璃中空体产品1，同时划刻装置40引入沿玻璃中空体产品1的圆周方向延伸的周向刻痕41。沿刻痕41用于分离端部22的分离可以例如通过侧向施加到玻璃中空体产品的动量来实现。在任何情况下，当敲掉端部时都会由于玻璃的撕裂而产生玻璃颗粒，其然后也会进入到玻璃中空体产品的内部并保留在那里。这样的颗粒然后也能够在由玻璃中空体产品制造的物体中发现。为了避免这个，根据一个实施例用于进一步处理玻璃中空体产品1的设备33包括用于建立压差使得在刻痕41的位置处中空体内部的压强大于外部的环境压强的差压装置9。例如，差异装置9可以包括壳体45，其具有开口，玻璃中空体产品1引导穿过该开口。开口通过密封件43密封。在所示的实施例中，夹盘38也布置在该壳体中。然而，特别布置在壳体45中的是玻璃中空体产品1的一部分，而开放通道16位于该部中。最后，将泵47连接到壳体45，在壳体45中产生过压。结果，气体也穿过通道16流入到玻璃中空体产品1的内部，并内部压强与壳体45中的压力平衡。如果此后沿刻痕41敲掉端部22，加压的气体将沿断裂线溢出并由此会吹散由断裂产生的任何颗粒。
一旦管状玻璃中空体产品已经开口，则然后可以通过进一步处理、特别通过热成形、从其部段生产玻璃中空物体，例如小瓶、安瓶或注射器。
如上所述，信息可以另外地集成到开放通道16的侧向布置图案。例如，根据一个实施例，一般可以想到，这样引入通道16，使得其侧向位置形成2d编码，例如数据阵列编码。图8示出一个示例。在所示的示例中，通道16的此布置图案的2d编码19是数据阵列编码。此编码可以包含各种信息，诸如与玻璃类型和尺寸有关的信息。作为示例，所示的示例给出了与管状玻璃中空体产品1的日期、玻璃类型(硼硅酸盐玻璃)、外径(30mm)、以及长度(1500mm)。该图案19也可以在夹持到用于进一步处理的设备的夹盘38中时用于调节或辅助帮助。然而，为了用于调节目的或作为标记，通道16的布置图案不是必需为编码形式。可选地，玻璃中空体产品1的通道的位置为此可以已经足以作为参考位置。
对于技术人员来说显而易见的是，对上面描述的实施方式应该理解为是示例性的并且本发明不限于这些实施方式，而是可以在不脱离权利要求书的保护范围的情况下以多种方式进行改变。此外显而易见的是，与它们是否在说明书、权利要求、附图中或其它地方被公开无关地，这些特征也单独地限定了本发明的主要的组成部分，即使它们与其它特征一起被描述。
附图标记列表
1玻璃中空体产品
2用于生产玻璃中空体产品1的设备
3用于生产管玻璃的装置
4输送装置
5热封闭装置
6玻璃中空体
7熔体
8基于激光的照射装置
9差压装置/过压系统
10激光辐射
12聚焦光学系统
14一个(多个)丝状损伤
16一个开放通道/多个开放通道
18环
192d编码
20第一端部区域
22第二端部区域
24第一底部
26第二底部
27壁
28外表面
30超短脉冲激光器
32计算机装置
33用于进一步处理玻璃中空体产品的设备
35预定断裂线
3627中的开口
38夹盘
40划刻装置
41刻痕
43密封件
45壳体
47泵
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