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Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs - Dokument DE102004060408B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004060408B4 16.08.2007
Titel Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs
Anmelder SCHOTT AG, 55122 Mainz, DE
Erfinder Büllesfeld, Frank, Dr., 60314 Frankfurt, DE;
Riedl, Markus, 95666 Mitterteich, DE;
Kissl, Paul, 55124 Mainz, DE
Vertreter Patentanwälte Kewitz & Kollegen Partnerschaft, 60325 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 14.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004060408
Offenlegungstag 29.06.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse C03B 17/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C03B 5/43(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C03B 19/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C03B 23/047(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C03B 37/025(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   C03B 23/055(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Glasrohren, insbesondere mittels eines kontinuierlichen Verfahrens.

Definierte Glasrohre werden im Allgemeinen über Ziehverfahren hergestellt. Hierbei wird zwischen Danner-, Vello- und DownDraw-Verfahren unterschieden. Bei allen Ziehverfahren gibt es eine Begrenzung des Verhältnisses Außendurchmesser (AD) und Wanddicke (WD) AD/WD. Der minimal erreichbare Wert hängt von dem AD sowie von der Dichte (&rgr;) des Glases ab. Sobald der Quotient ADp/WD einen kritischen Wert k übersteigt, lässt sich eine stabile Ziehzwiebel nicht mehr ausformen, da das Eigengewicht des geschmolzenen Glases zu groß wird. Dabei ist der Wert von k von AD abhängig, insbesondere steigt k mit größerem AD an. Die aus dem Stand der Technik bekannten Ziehverfahren sind deshalb auf vergleichsweise große Außendurchmesser-zu-Wandstärke-Verhältnisse (AD/WD) beschränkt. Zur Verdeutlichung zeigt die 2 gängige mit den vorgenannten herkömmlichen Ziehverfahren erreichbare Geometrien. Diese liegen im Wesentlichen oberhalb einer Linie, die durch die Funktion AD/WD=0,1·AD/[mm] beschrieben werden kann, wobei AD und WD den Außendurchmesser (AD) bzw. die Wandstärke (WD) des Glasrohrs in Millimetern angeben. Diese Funktion ist in der 2 durch eine Linie angedeutet, die durch die auf der Grundlage der mit den Quadraten bezeichneten Datenpunkte gefittet wurde. Wie der 2 entnommen werden kann, trifft die vorgenannte Beziehung bei den vorgenannten herkömmlichen Ziehverfahren insbesondere für AD > 50 mm zu.

Eine weitere Einschränkung der Ziehverfahren ist eine mögliche Kristallisationsanfälligkeit des Glases. Durch die zum Ziehen nötige relativ hohe Viskosität wird das Glas sehr langsam durch den für die Kristallisation kritischen Bereich abgekühlt, sodass sich Kristalle im Glas bilden können. Die genannten Ziehverfahren sind daher nicht uneingeschränkt auf alle Gläser anwendbar.

Ferner werden zunehmend für technische Rohre auch andere als runde Geometrien benötigt. So werden beispielsweise im Rahmen des SMD (Surface Mounted Design) nicht-runde Geometrien benötigt. Aufgrund der mitunter sehr speziellen und eng tolerierten Geometrien ist hierbei eine Herstellung der Rohre aus der Schmelze zwar grundsätzlich möglich und auch üblich, aber mit einem insbesondere bei kleinen und mittleren Losgrößen signifikantem Einmalaufwand bis zur Geometrieerreichung verbunden.

EP 0 474 919 A1 offenbart ein diskontinuierliches Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Glasvorformen (preforms), bei dem eine Säule aus einem flüssigen Kernglas in ein Bad aus eine Mantelglasschmelze hineinfließt und das Kernglas und das Mantelglas abgekühlt werden, wobei der Eintritt einer Kristallisation und ein Vermischen der beiden Glasschmelzen vermieden wird. Eine Erweiterung des Verfahrens auf eine kontinuierliche Herstellung von Glasrohren ist nicht möglich.

JP 57-183332 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Fluorid-Glasrohrs als Mantel einer Glasfaser-Vorform. Bei dem Verfahren wird ein Graphitrohr im Zentrum einer zylindrischen Gießform angeordnet und in die Form eine Glaszusammensetzung gegossen, die nach dem Abkühlen ein Glasrohr mit dem darin enthaltenen Graphitrohr ausbildet. Anschließend wird das Graphitrohr kontrolliert in gasförmige Verbrennungsprodukte umgewandelt, bis schließlich das Fluorid-Glasrohr übrig bleibt. Dieses Verfahren ist vergleichsweise aufwändig und eignet sich nicht für eine kontinuierliche Herstellung von Glasrohren.

GB 766,220 offenbart ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Glasrohren, bei ein geschmolzenes Material kontinuierlich einer rotierenden Zentrifugentrommel zugeführt wird, wo die Glasrohre durch Zentrifugalkräfte ausgebildet werden und anschließend aus der Trommel gezogen werden. Zwischen der Trommel und einer Ziehvorrichtung kann dabei eine kalibrierte Düse zum Kalibrieren des Profils des Glasrohrs vorgesehen sein. Diese Düse muss synchron zu der Trommel mitgedreht werden, was aufwändig ist.

US 4,519,826 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern, bei dem ein Mantelrohr unter Einwirkung von hohen Zentrifugalkräften gegossen wird, dann in dieses Mantelrohr eine Kernglasschmelze eingebracht wird, um eine Glasvorform auszubilden, und dann die Vorform zu einer Glasfaser gezogen wird. Dieses Verfahren betrifft somit nicht die Herstellung von Glasrohren.

Eine Schachtgussvorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Glas-Vollstäben ist aus der DD 0 154 359 bekannt.

US 4,546,811 offenbart eine Vorgehensweise, um die Behandlung bzw. Bearbeitung einer Schmelze zu ermöglichen, ohne dass diese die Wände eines Behälters berührt, was sonst zu Verunreinigungen in der Schmelze führen könnte. Zu diesem Zweck ist zumindest eine gas-permeable Wand aus einem porösen oder perforierten Material vorgesehen, durch das Gas unter Druck gedrückt wird, um auf der Oberfläche der Wand einen Gasfilm auszubilden, der die Schmelze abstützt und so einen ummittelbaren Kontakt der Schmelze mit der Wandung verhindert. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für Kristallziehverfahren gedacht.

Die gattungsbildende US 3,523,782 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines Glasrohres mit einem Schacht und einem sich koaxial im Inneren des Schachts erstreckenden als Ziehdorn ausgebildeten Formgebungsmittel zum Festlegen des Innenprofils des Glasrohrs. Der Schacht verläuft schräg, sodass die Glasschmelze schräg auf ein hinteres Ende des Ziehdorns auffliest. Die Schmelze fließt zum Starten des Prozesses zu einer Austrittsöffnung des Schachts und wird dort von einem Auffänger entlang der Richtung des Schachts, aus diesem abgezogen. Bei dem Prozess wird der Ziehdorn gekühlt, jedoch wird das Glasrohr erst nach dem Austritt aus dem unteren Ende des Schachts auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases abgekühlt. Um ein unkontrolliertes Zerquetschen des noch zähflüssigen Glasrohrs in dem Schacht nach Verlassen des Formgebungsmittels zu verhindern, muss in aufwendiger Weise für einen Druckausgleich oder das Anlegen eines Überdrucks im Rohrinneren gesorgt werden, was den Prozess insgesamt aufwendig macht. Insbesondere können so keine homogenen Glasrohre mit einem vergleichsweise kleinen Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke präzise hergestellt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der sich homogene Glasrohre mit einem vergleichsweise kleinen Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke präzise herstellen lassen. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sollen mit einer solchen Vorrichtung Glasrohre insbesondere mit einem Verhältnis von Außendurchmesser zu Wandstärke von kleiner als etwa 0,1·AD/[mm] in der vorstehend anhand der 2 erläuterten Konvention hergestellt werden. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung soll ein entsprechendes Herstellungsverfahren bereitgestellt werden.

Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 15 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Glasrohrs bereitgestellt, insbesondere zur kontinuierlichen Herstellung eines Glasrohrs, mit einem Schacht, in den eine Glasschmelze einbringbar ist, insbesondere eingegossen werden kann, sodass das Außenprofil des Glasrohrs zumindest abschnittsweise durch den Schacht festgelegt wird, sowie mit einem sich koaxial im Inneren des Schachts erstreckenden Formgebungsmittel zum Festlegen des Innenprofils des Glasrohrs, wobei das Formgebungsmittel gekühlt ist, sodass sich die Glasschmelze in dem Schacht zu dem Glasrohr verfestigt.

Dabei kann das schmelzflüssige Glas in den Schacht so eingegossen werden, dass zumindest ein oberer Abschnitt des Schachts von dem schmelzflüssigen Glass im Wesentlichen vollständig ausgefüllt ist, um das Außenprofil des Glasrohrs festzulegen. Hierzu kann das schmelzflüssige Glas zumindest abschnittsweise an der Innenumfangswand des Schachts anliegen oder bis in unmittelbare Nähe zu dieser fließen, um das Außenprofil des Glasrohrs festzulegen. Da das Außenprofil des Glasrohrs somit im Wesentlichen durch den Querschnitt des Schachts festgelegt wird, ist eine relativ freie Formgebung des Glasrohrs erfindungsgemäß möglich.

Das schmelzflüssige Glas kann dabei aus einer Schmelzrinne, einer Schmelzwanne oder einem Glasschmelzenbehälter frei, d.h. unter Ausbildung eines freien Meniskus, in den Schacht hineinfließen bzw. gegossen werden. Erfindungsgemäß wird dabei das schmelzflüssige Glas durch das im unteren bzw. stromabwärtigen Abschnitt des Schachts bereits ausreichend verfestigte Glasrohr so abgestützt, dass ein unkontrolliertes Hindurchfließen des schmelzflüssigen Glases durch den Schacht verhindert ist. Während das Glasrohr mit einer vorgebbaren Abzugsgeschwindigkeit aus dem Schacht abgezogen wird, wird somit die nachfließende Glasschmelze stets ausreichend abgestützt. Das Abziehen des Glasrohrs erfüllt dabei jedoch, anders als bei den vorgenannten herkömmlichen Ziehverfahren, nicht die Funktion eines Ziehens der herkömmlichen Ziehzwiebel zu einem Glasrohr.

Erfindungsgemäß ist in dem Schacht ein zusätzliches gekühltes Formgebungsmittel zur Festlegung der Innenkontur koaxial zu dem Schacht angeordnet. Das Formgebungsmittel kann als länglicher Dorn mit einem geeigneten Profil, beispielsweise kreisförmig, dreieckig, polyedrisch, auch sich in Längsrichtung verjüngend, ausgebildet sein und wird erfindungsgemäß ausreichend gekühlt, sodass das schmelzflüssige Glas am vorderen bzw. stromabwärtigen Ende des Formgebungsmittels bis auf eine Temperatur, die zweckmäßig unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases liegt, abgekühlt ist, sodass das Glasrohr am vorderen Ende des Schachts bereits ausreichend verfestigt ist und im Wesentlichen nicht weiter verformt wird. Beim Verlassen des Formgebungsmittels hat sich somit das Glas bereits so verfestigt, dass es zu keiner weiteren viskosen Verformung stromabwärts von dem Formgebungsmittel kommt.

Dabei kann das Profil des Formgebungsmittels korrespondierend zu dem Profil des Schachts ausgebildet sein oder können der Schacht und das Formgebungsmittel unterschiedliche Profile aufweisen. Somit ist erfindungsgemäß eine noch freiere Formgebung von Glasrohren möglich.

Gemäß der Erfindung kann das Formgebungsmittel zur Kühlung von einem fluiden Kühlmittel, beispielsweise von einem Gas, einer Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser, oder von einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch, durchströmt werden, um das Formgebungsmittel zu kühlen. Selbstverständlich kann das Formgebungsmittel auch mit einem Kühlfinger oder dergleichen in einem thermischen Kontakt stehen, um die Wärme des Formgebungsmittels abzuführen und an dem Formgebungsmittel geeignete Temperaturbedingungen vorzugeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine relativ freie Formgebung des Glasrohrs, insbesondere durch einfaches Gießen der Glasschmelze in den Schacht, sodass die Glasschmelze durch das Formgebungsmittel zu einem Glasrohr mit einem durch das Formgebungsmittel definierten Innenprofil ausgebildet wird. Ein Ziehen des Glasrohrs ist somit erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig. Vielmehr kann die Glasschmelze mit einer vergleichsweise niedrigen Viskosität bzw. hohen Fliessgeschwindigkeit in den Schacht eingebracht werden. Dabei durchläuft die Glasschmelze bzw. das Glasrohr den Schacht vergleichsweise rasch, sodass das Glas im Ergebnis weniger anfällig gegen Kristallisation ist, sich also weniger Kristalle im Glas ausbilden.

Im Gegensatz zu den vorgenannten herkömmlichen Ziehprozessen aus der Schmelze, bei denen immer ein direkter und in der Regel haftender Kontakt mit einer Ziehdüse und einer Innennadel besteht, was herkömmlich zur Ausbildung eines charakteristischen Geschwindigkeitsprofils durch den Glasquerschnitt und zu Minima an den Kontaktstellen zur Nadel und zur Düse führt, kann das Geschwindigkeitsprofil und die Fließbewegung der Glasschmelze bzw. des noch zähflüssigen Glasrohrs erfindungsgemäß erheblich vergleichmäßigt werden. Insbesondere ändert sich das Geschwindigkeitsprofil nach dem Ablösen von der Vorderkante des Formgebungsmittels weniger stark, was zu vorteilhaft homogenen und präzisen Glasrohren führt. Das gleichmäßigere Geschwindigkeitsprofil und die weniger komplexe Fließbewegung führen erfindungsgemäß selbst unabhängig von Oberflächenspannungseinflüssen zu erheblich geringeren Abweichungen der Geometrie des Glasrohres von der Schacht- und Formgebungsmittelgeometrie.

Im Gegensatz zu den vorgenannten herkömmlichen Ziehverfahren muss erfindungsgemäß auch keine aufwendige Auslegung der Düsengeometrie erfolgen, um enge Spezifikationen einzuhalten. Selbst komplizierte und feine Innengeometrien (beispielsweise enge Kantenradien, starke Inneneinzüge nach innen) lassen sich gemäß der vorliegenden Erfindung in einfacher und kostengünstiger Weise herstellen.

Weil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Ziehzwiebel ausgebildet wird, lassen sich erfindungsgemäß Glasrohre mit vergleichsweise großen Wandstärken bzw. mit einem vergleichsweise kleinen Verhältnis von Außendurchmesser (AD) zu Wandstärke (WD) ausbilden. Die erwähnten Instabilitäten der Ziehzwiebel werden somit umgangen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Schacht relativ zu dem Einlauf für das schmelzflüssige Glas bewegt werden. Zur Erzielung von runden Außenprofilen kann ferner vorgesehen sein, dass das Glasrohr relativ zu dem Schacht gedreht wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schacht so ausgelegt, dass auf einer Innenumfangswand des Schachts ein Gaspolster ausgebildet ist, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Schachts und einer Außenumfangswand des Glasrohrs zumindest abschnittsweise zu verhindern.

Weil das Gaspolster einen unmittelbaren Kontakt der Glasschmelze mit dem Wandungsmaterial des Schachts verhindert, kann das Glasrohr mit vorteilhaft wenigen Verunreinigungen hergestellt werden. Weil das Gaspolster einen unmittelbaren Kontakt der Glasschmelze mit dem Wandungsmaterial des Schachts verhindert, kann das Glasrohr mit vergleichsweise hohem Massedurchsatz hergestellt werden, was die Herstellungskosten reduziert. Das Gaspolster wird dabei bevorzugt mit einer vergleichsweise geringen Dicke von beispielsweise wenigen 10-tel Millimetern ausgebildet, sodass das Außenprofil des Glasrohrs im Wesentlichen unmittelbar durch den Querschnitt des Schachts festgelegt wird.

Somit können erfindungsgemäß Glasrohre mit vordefinierten Außenprofilen mit hoher Präzision hergestellt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein Überdruck-Erzeugungsmittel, um das Gaspolster an der Innenumfangswand des Schachts mit einem Überdruck auszubilden. Das Gaspolster bewirkt eine Rückstellkraft, die auf die Außenumfangswand des Glasrohrs einwirkt und diese gleichmäßig einwärts drückt bzw. verformt. Hat der Schacht beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt, so wird die Außenumfangswand gleichmäßig radial einwärts gedrückt, so dass sich automatisch ein Glasrohr mit einem kreisrunden Außenprofil ergibt. Somit lassen sich erfindungsgemäß Glasrohre mit sehr gleichmäßigen, glatten Außenoberflächen ausbilden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Umfangswand des in dem Druckbehälter befindlichen Schachts zumindest abschnittsweise aus einem porösen Material ausgebildet, sodass ein Gas durch die Umfangswand in das Innere des Schachts hindurch treten kann, um den Überdruck des Gaspolsters zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Überdruck-Erzeugungsmittel einen Druckbehälter, welcher den Schacht aufnimmt. Dabei wird zwischen einer Innenwand des Druckbehälters und der Außenwand das Schachts ein Spalt ausgebildet, der mit einem unter einem Überdruck stehenden Spülgas befüllt werden kann. Wird mit einem porösen Schachtmaterial gearbeitet, kommuniziert der Spalt mit der Innenumfangswand des Schachts, sodass auf der Innenumfängswand des Schachts das Gaspolster ausgebildet werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Druckbehälter kontinuierlich von einem Spülgas, beispielsweise Stickstoff, Argon oder einem inerten Schutzgas, durchspült, wobei der Druckbehälter zumindest einen Spülgas-Einlass und zumindest einen Spülgas-Auslass umfasst, die mit der Innenumfangswand des Schachts kommunizieren und so ausgelegt sind, um den Überdruck des Gaspolsters durch Einströmen eines Spülgases in den Druckbehälter einzustellen. Der Überdruck kann dabei durch geeignete Wahl der Gasströmungsquerschnitte geeignet vorgegeben werden. Das Gas dient der Kühlung des Schachtes und dem Schutz des Schachtmaterials vor Oxidation.

Dabei kann zumindest ein Spülgas-Auslass des Druckbehälters zumindest teilweise verschließbar sein, um den Überdruck des Gaspolsters einzustellen.

Das Formgebungsmittel ist bevorzugt konzentrisch in dem Schacht angeordnet, in welchem Fall das Glasrohr mit einem zentrosymmetrischen Innenprofil versehen wird.

Selbstverständlich kann das Formgebungsmittel auch in anderer als konzentrischer Weise koaxial in dem Schacht angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Formgebungsmittel als sich in Glasabziehrichtung vorzugsweise kontinuierlich verjüngender, länglicher Dorn ausgebildet, ist also der Durchmesser des Dorns an einem stromabwärtigen, unteren Ende kleiner als einem stromaufwärtigen, oberen Ende. Durch die Formgebung des Dorns kann der Abriss der Glasschmelze von dem vorderen Ende des Dorns präzise vorgegeben werden. Der Dorn kann dabei konisch geformt sein, in welchem Fall das Glasrohr beim Abziehen aus der Vorrichtung auch um seine Längsachse rotiert werden kann. Selbstverständlich kann der Dorn auch eine nicht-kreisrunde Querschnittsgeometrie aufweisen, in welchem Fall das Glasrohr auch ohne Rotation um seine Längsachse geformt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auf einer Außenumfangswand des Formgebungsmittels, insbesondere des länglichen Dorns, in der vorstehend beschriebenen Weise ein weiteres Gaspolster ausgebildet, das vorzugsweise unter einem gewissen Überdruck zur Umgebung steht, um einen direkten Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Glasrohrs und der Außenumfangswand des Formgebungsmittels zumindest abschnittsweise zu verhindern. Vorteilhaft ist, dass die Glasschmelze mit noch weniger Strömungswiderstand den Schacht durchlaufen kann, was zur Ausbildung noch gleichmäßiger geformter Glasrohre vorteilhaft beiträgt. Vorteilhaft ist ferner, dass mit der durch den Überdruck vorgebbaren Dicke des Gaspolsters ein weiterer Parameter zur Verfügung steht, um in einfacher Weise die Temperaturbedingungen bei der Erstarrung der Glasschmelze und/oder bei der Formgebung des Glasrohrs geeignet einzustellen. Weil der direkte Kontakt des Innenprofils mit dem Formgebungsmittel verhindert ist, kann das Innenprofil auch sehr gleichmäßig ausgebildet werden, denn das Gaspolster drückt das Wandungsmaterial des Glasrohrs bzw. der Glasschmelze gleichmäßig auswärts, bei einem kreisrunden Innenprofil beispielsweise radial auswärts.

Zum Einstellen des Gaspolsters auf der Außenumfangswand des Formgebungsmittels kann diesem ein Spülgas-Einlass zugeordnet sein oder kann das Formgebungsmittel ein poröses Material umfassen oder aus diesem zumindest abschnittsweise ausgebildet sein.

Der Schacht der Vorrichtung stellt insgesamt einen länglichen, vergleichsweise schlanken Hohlkörper dar, d.h. einen Hohlkörper mit einem vergleichsweise kleinen Öffnungsweitenzu-Länge-Verhältnis, das bevorzugt deutlich kleiner als 1 ist, beispielsweise in dem Bereich zwischen etwa 1/3 und 1/33 liegt.

Dieser Schacht kann einen kreisrunden oder elliptischen Querschnitt aufweisen. Weil das Glasrohr erfindungsgemäß gegossen werden kann, kann der Schacht jedoch auch eine beliebige andere nicht-runde Querschnittsgeometrie aufweisen, beispielsweise eine dreieckförmige, quadratische, rechteckförmige oder polygonale Querschnittsgeometrie. Erfindungsgemäß lassen sich somit Glasrohre mit beliebigen Außenprofilen präzise und gleichmäßig ausbilden.

Die Querschnittsgeometrie des Schachts kann erfindungsgemäß selbstverständlich mit beliebigen Profilen des Formgebungsmittels kombiniert werden, so dass sich somit Glasrohre mit beliebigen Innen- und Außenprofilen präzise und gleichmäßig ausbilden lassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein einer Form des Glasrohrs angepasstes Verschluss-Element (Anfänger), um den Schacht vorübergehend zu verschließen und ein unkontrolliertes Hindurchfließen von Glas durch den Schacht zu verhindern, beispielsweise beim Hochfahren der Vorrichtung. Das Verschluss-Element ist in dem Schacht längsverschiebbar angeordnet und kann nach Absenken desselben aus dem Schacht entnommen werden, um die kontinuierliche Ausbildung von Glasrohren zu starten.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs, insbesondere ein kontinuierliches Herstellungsverfahren, bereitgestellt bei welchem ein schmelzflüssiges Glas in einen Schacht eingegossen wird, um das Außenprofil des Glasrohrs festzulegen, und über ein sich koaxial im Inneren des Schachts erstreckendes Formgebungsmittel fließt, um das Innenprofil des Glasrohrs festzulegen, wobei das Formgebungsmittel gekühlt wird, sodass sich die Glasschmelze in dem Schacht zu dem Glasrohr verfestigt.

Dabei kann das schmelzflüssige Glas in den Schacht mit einer Temperatur eingegossen werden, die einer Viskosität von kleiner als 107,5 dPas, bevorzugter einer Viskosität im Bereich von 10 dPas bis 105 dPas und noch bevorzugter einer Viskosität im Bereich von 102 dPas bis 105 dPas entspricht, also insgesamt signifikant niedriger ist als bei den vorgenannten herkömmlichen Ziehverfahren. Dabei wird das schmelzflüssige Glas an dem Formgebungsmittel auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases abgekühlt, sodass das Glasrohr das in den Schacht nachfließende schmelzflüssige Glas geeignet abstützt, um ein unkontrolliertes Hindurchfließen des nachfließenden schmelzflüssigen Glases durch den Schacht zu unterbinden.

Auf diese Weise lassen sich in einfacher und kostengünstiger Weise vorteilhaft homogene und präzise Glasrohre mit vergleichsweise hohen Wandstärken ausbilden, da die Wandstärke beim erfindungsgemäßen Gießen des Glasrohrs nicht mehr durch die Ziehzwiebel und die Ziehparameter von herkömmlichen Ziehverfahren limitiert ist.

Gemäß einem bevorzugten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung lässt sich insbesondere ein Glasrohr mit einem Verhältnis von Außendurchmesser (AD) zu Wandstärke (WD) von kleiner oder gleich 0,1·AD/[mm] ausbilden, wobei AD bzw. WD in der vorstehend anhand der 2 näher erläuterten Konvention Größen darstellen sollen, die den Außendurchmesser (AD) bzw. die Wandstärke (WD) des Glasrohrs jeweils in Millimetern angeben sollen. Dabei kann der Außendurchmesser des Glasrohrs größer oder gleich 40 nun sein.

Ein so hergestelltes Glasrohr mit einem geeigneten Innen- und Außenprofil lässt sich gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung als vorgeformtes Ausgangsmaterial bzw. preform zur Herstellung eines Glasrohrs mit einem kleineren Außendurchmesser durch ein übliches Wiederziehen verwenden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Glasrohr-Ziehverfahren, wie beispielsweise dem bekannten Danner-, Vello- und DownDraw-Verfahren, sind Oberflächenspannungseffekte sowie fließdynamische Effekte, die bei herkömmlichen Ziehdüsen auftreten, beim Wiederziehen von vergleichsweise geringer Bedeutung. Somit sind erfindungsgemäß eine große Vielfalt unterschiedlichster Geometrien der Glasrohre möglich; hierunter fallen Geometrien mit scharfen Ecken, sowie Geometrien mit besonders ausgeprägten konvexen Einzügen auf der Innenseite. Denn das Wiederziehen ist im Gegensatz zu den herkömmlichen Ziehprozessen direkt aus der Schmelze nicht gebunden an eine vergleichsweise niedrige Ziehviskosität, beispielsweise an eine Ziehviskosität von etwa 104 dPas. Bei dieser Viskosität ist das Glas gemäß den herkömmlichen Ziehverfahren noch außerordentlich gut verformbar, was herkömmlich dazu führt, dass das Glas dem Bestreben folgt, eine Minimaloberfläche (Kreisquerschnitt) anzunehmen. Bei den herkömmlichen Ziehverfahren werden deshalb scharfe Kanten, auch wenn sie in der Düsen- bzw. Nadelgeometrie vorgesehen werden, stark verrundet. Im Gegensatz dazu sind erfindungsgemäß Glasrohre mit vergleichsweise scharfen Ecken bzw. Kanten zugänglich. Darüber hinaus werden die Einzüge des Glasrohrs erfindungsgemäß nach innen auf der Rohrinnenseite weniger stark nach außen deformiert, so dass die Anfälligkeit zur Ausbildung eines weitgehend runden Innenraumes erfindungsgemäß wirksam gemindert ist.

Ferner ist es möglich durch die Einbringung einer oder mehrerer Formwalzen in den Verformungsbereich das Rohr während des Wiederziehschrittes umzuformen. So ist es zum Beispiel möglich aus runden Preformrohren ovale oder gar rechteckige Rohre zu erhalten.

Dabei kann das gegossene Glasrohr in eine Halte- und/oder Ziehvorrichtung eingespannt, partiell erhitzt und dann auf den gewünschten Außendurchmesser oder die gewünschte Abmessung gezogen werden.

Solchermaßen wiedergezogene Glasrohre lassen sich für technische Anwendungen einsetzen, beispielsweise in der bekannten Weise als elektrisch-magnetische Bauelemente.

Wie der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres entnommen werden kann, besteht ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens in seiner großen Flexibilität. So können die gegossenen Rohre an verschiedenen Wannen mit unterschiedlichen Gläsern hergestellt werden. Diese Rohre mit Standardabmessungen können dann nach Kundenspezifikation innerhalb von sehr kurzer Zeit auf die Endgeometrie gezogen bzw. wiedergezogen werden. So sind kurze Lieferzeiten möglich.

Im Folgenden wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden und worin:

1 in einem Querschnitt eine Vorrichtung zur Herstellung von Glasrohren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und

2 in einem schematischen Diagramm mit einem herkömmlichen Ziehverfahren hergestellt Glasrohre mit Glasrohren vergleicht, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt sind.

Gemäß der 1 umfasst die Vorrichtung einen länglichen und vergleichsweise schlanken Schacht 9 und einen als Formgebungsmittel wirkenden Dorn 10, der sich im Inneren des Schachts befindet und koaxial zum Schacht 9 erstreckt. Die Schachtwand umfasst bevorzugt ein hochtemperaturstabiles Material, beispielsweise Grafit, BN, SiC und/oder Stahl.

Gemäß der 1 ist der Schacht 9 in einem Druckbehälter 11 aufgenommen, sodass in dem Ringspalt zwischen dem Schacht 9 und der Innenumfangswand des Druckbehälters 11 ein Spülgas aufgenommen werden kann, um den Schacht 9 zu umgeben.

Von oben ist in den Schacht 9 zentrisch ein koaxialer und konzentrischer Dorn 10 eingebracht, der als Formgebungsmittel zum Festlegen des Innenprofils des Glasrohrs 1 wirkt. Der Dorn 10 kann aus dem Schacht 9 entnommen werden, beispielsweise zum Hochfahren der Vorrichtung. Der Dorn 10 umfasst bevorzugt ein hochtemperaturstabiles Material wie beispielsweise Grafit, BN, SiC und/oder Stahl oder ist aus diesem ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Dorn 10 ein Grafitdorn. Der Dorn 10 wird koaxial von einem Kühlmittel durchflossen. Kühlmittel können beispielsweise ein Gas, eine Flüssigkeit wie Wasser oder ein Gas-Füssigkeits-Gemisch sein.

Der Dorn ist gemäß der 1 leicht konisch ausgeführt, wobei der untere bzw. stromabwärtige Durchmesser kleiner als der obere bzw. stromaufwärtige Durchmesser ist.

Ist der Konus zu klein, kann die Gefahr bestehen, dass das Glas auf den Dorn aufschrumpft und der Prozess gestoppt werden muss.

Die Umfangswand des Schachts 9 kann ein poröses Material enthalten, sodass das Spülgas aus dem Inneren des Druckbehälters 11 durch die Umfangswand des Schachts 9 hindurch treten kann, um auf der Innenumfangswand des Schachts 9 ein Gaspolster auszubilden. Die Ausbildung eines Gaspolsters mithilfe eines porösen Wandungsmaterials wird beispielhaft in der US 4,546,811 beschrieben, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen sei. Poröses Material im Sinne der Erfindung kann poröses Grafit, poröses Metall, poröse Keramik und andere hochtemperaturfeste poröse Materialien sein.

Gemäß einer Ausführungsform verhindert das Gaspolster einen direkten Kontakt zwischen dem Glas bzw. Glasrohr und dem Schachtmaterial. Bevorzugt wird das Gaspolster mit einem Überdruck ausgebildet. Zu diesem Zweck kann Spülgas kontinuierlich über die Spülgas-Einlässe 4 in den Druckbehälter 11 einströmen und können die Spülgas-Auslässe 5 zumindest teilweise versperrt sein, so dass in dem Druckbehälter 11 ein gewisser Überdruck ausgebildet wird, der sich durch die Umfangswand des Schachts 9 auf das Gaspolster überträgt.

Der Schacht 9 kann prinzipiell jede Form einnehmen. Bevorzugt ist der Schacht 9 konisch oder zylindrisch ausgeführt. Im Falle eines zylindrischen Schachts wird somit ein Glasrohr mit einem kreisförmigen Außenprofil ausgebildet.

Das schmelzflüssige Glas wird gemäß der 1 aus einer Schmelzrinne, Schmelzwanne oder einem vergleichbaren Behälter oder Glasspeisungsmittel (nicht abgebildet) durch eine Düse 8 am oberen Rand des Schachts 9 in den Schacht 9 eingebracht. Wie in der 1 schematisch dargestellt ist, kann das schmelzflüssige Glas in den Schacht 9 frei hineingegossen werden, sodass unterhalb der Düse 8 und am oberen Rand des Schachts 9 ein freier Meniskus ausgebildet sein kann. Bevorzugt wird für die Unterdrückung von Kühlwellen mit möglichst hoher Temperatur gearbeitet. Die Temperatur darf aber auch nicht zu hoch sein, da das Glas nach der Ausformung dann nicht fest genug ist und sich nach der Formung weiter verformen kann. Die Glasschmelze hat beim Eingießen in den Schacht 9 vorzugsweise eine Temperatur, die einer Viskosität von 10-105 dPas, vorzugsweise 102 bis 105 dPas, entspricht und somit niedriger ist als eine Viskosität von etwa 107,5 dPas, die einer Erweichungstemperatur des Glases entspricht.

Um den Prozess zu starten, kann ein dem Glasrohr in der Form angepasster Anfänger (nicht gezeigt) benutzt werden, der als flächiges Verschluss-Element zum vorübergehenden Verschließen des Schachts 9 wirkt. Dieser Anfänger kann in eine Dreh- und Verschiebeeinrichtung so eingespannt sein, dass er von unten in den Schacht hineinragt. Dieser Anfänger verhindert, dass das Glas zu Beginn des Prozesses, beispielsweise beim Hochfahren der Vorrichtung, durch den Schacht hindurchfließt, ohne diesen zu füllen.

Sobald sich ein ausreichender Glasfilm auf dem Anfänger gebildet hat, wird dieser kontinuierlich abgesenkt, sodass der Auflaufmeniskus des Glases möglichst konstant bleibt. Sobald das Glasrohr lang genug ist, um von der Vorschub- und Rotationseinrichtung aufgenommen zu werden, kann der Anfänger entfernt, beispielsweise seitlich herausgezogen, werden. Im Anschluss kann der Prozess dann kontinuierlich betrieben werden. Dabei durchläuft das Glasrohr 1 den Schacht 9 in der durch den Pfeil 6 angedeuteten Vorschubrichtung. Hierzu ist es nicht unbedingt erforderlich, das Glas aus dem Schacht 9 heraus zu ziehen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, wenngleich ein Ziehen, beispielsweise zur Beschleunigung des Prozesses, durchaus angewendet werden kann. Wie durch den Pfeil 7 angedeutet, kann das Glasrohr 1 bei runden Geometrien während der vorstehend beschriebenen Formgebung auch um seine Längsache kontinuierlich gedreht werden.

Während des Herstellungsprozesses fließt aus dem Speiserohr, das mit der Düse 8 kommuniziert, kontinuierlich Glas auf das Glasrohr bzw. rotierende Glasrohr auf. Das kontinuierlich erzeugte Rohr kann danach in Teilstücke mit der gewünschten Länge abgelängt werden.

Bei der Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens durchläuft das Glas in sehr kurzer Zeit den für die Kristallbildung und das Kristallwachstum kritischen Temperaturbereich. Es ist daher möglich auch Röhren aus leicht kristallisierenden Gläsern mit diesem Verfahren herzustellen.

Die Anwendung des Verfahrens ist nicht auf runde Querschnittsgeometrien beschränkt. So können mit diesem Verfahren beispielsweise auch Rohre mit rechteckiger oder ovaler oder beliebiger freier Querschnittsform hergestellt werden. In diesem Fall ist allerdings auf die Rotation des Glasrohres zu verzichten.

Während des Prozesses ist dabei sicherzustellen, dass sich der Querschnitt des als Form wirkenden Schachts möglichst vollständig und gleichmäßig füllt. Dies kann im Fall von nicht-runden Querschnittsformen auch durch eine geeignete Form des Speisers bzw. der Düse 8 oder durch eine Rotation und Translation des Schachtes 9 und des gegossenen Rohres 1 erfolgen.

Wie durch den mit dem in der 2 mit dem Dreieck dargestellten beispielhaften Messpunkt angedeutet, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Glasrohre mit Verhältnissen AD/WD von kleiner als etwa 0,1·AD/[mm] erzielen, wobei AD und WD in der vorstehend anhand der 2 eingeführten Konvention Größen repräsentieren, die den Außendurchmesser (AD) bzw. die Wandstärke (WD) des gegossenen Glasrohrs in Millimetern angeben. Weitere Versuchsreihen der Erfinder, die in der 2 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind, haben diese Beobachtung bestätigt.

Die mit diesex Vorrichtung hergestellten Glasrohre eignen sich besonders zur Verwendung als Preformen (geeignet vorgeformte Ausgangsmaterialien), um mittels eines zusätzlichen Wiederziehprozesses Rohre mit kleinerem Durchmesser herzustellen. Dabei kann mittels eines Druckunterschiedes zwischen der Rohrinnenseite und der Rohraußenseite auch ein anderes AD/WD-Verhältnis (Außendurchmesser zu Wandstärke) eingestellt werden.

Aus den so erzeugten Rohren lassen sich in einem anschließenden Wiederziehschritt Rohre mit kleinerem AD und einem AD/WD-Verhältnis von größer oder gleich dem entsprechenden Verhältnis der Preform herstellen. Um dies zu erreichen, wird das gegossene Glasrohr in eine Haltevorrichtung eingespannt, partiell erhitzt und dann auf den gewünschten Durchmesser AD gezogen. Dabei ändert sich das Verhältnis AD/WD in der Regel nicht. Das Verhältnis AD/WD lässt sich aber über eine Druckbeaufschlagung im Inneren des Rohres beeinflussen. So ist es beispielsweise möglich mit einem Innendruck pi, der größer ist als der Außendruck pa, aus einem Preformrohr mit AD/WD < 0,1·AD/[mm] ein Glasrohr mit einem AD/WD Verhältnis größer oder gleich 0,1·AD/[mm] zu erzeugen.

Ausführungsbeispiel

In einen mit Argon umspülten leicht konischen Grafitschacht (Innendurchmesser (ID) oben = 71 mm, ID unten = 72 mm) wird ein konischer Grafitdorn (Außendurchmesser (AD) oben = 23 mm, AD unten = 18 mm) zentrisch eingebracht. Der Grafitdorn sitzt auf einer koaxial gekühlten Halterung aus Edelstahl. Diese wird mit einem Gemisch aus Luft und vernebeltem Wasser gekühlt. Das das (SCHOTT-Glas 8250) wird in einem Edelmetalltiegel erschmolzen. An den Boden des Tiegels ist ein beheizbares Edelmetallrohr angeschweißt, das in einer ebenfalls separat beheizbaren Düse mündet. Beim Einfüllen des Glases 8250 in den Schacht werden die in Tabelle 1 gezeigten Parameter eingestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Für das in diesem Beispiel beschriebene Glas 8250 erweist sich eine Temperatur von 1230°C als vorteilhaft.

Die so erhaltenen Rohre werden in einer Wiederziehanlage wiedergezogen. Dabei wird der Außendurchmesser AD und das Verhältnis AD/WD über den Innendruck und die Ziehgeschwindigkeit eingestellt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Preformrohr wie oben hergestellt. Diese werden in einer Wiederziehanlage wiedergezogen. Dabei wird durch den Innendruck ein neues AD/WD Verhältnis für die gezogenen Rohre eingestellt. Das Produkt wird dabei ferner über 2 Walzen in der Verformungszone zu einem Rechteckrohr umgeformt. Um eine Schädigung der Oberfläche des Glasrohres zu vermeiden, bestehen die Walzen aus hexagonalem BN oder Grafit.

Tabelle 1: Parameter
Tabelle 2: Ergebnisse

1
Glasrohr
3
Einlass und Auslass für Kühlmittel
4
Einlass für Spülgas
5
Auslass für Spülgas
6
Abziehrichtung des Glasrohrs 1
7
Rotation des Glasrohrs 1
8
Düse
9
Ringspalt
10
Formgebungsmittel/Dorn
11
Druckbehälter
12
Innenvolumen des Glasrohrs 1


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Herstellung eines Glasrohrs, insbesondere zur kontinuierlichen Herstellung eines Glasrohrs, mit einem Schacht (9), in den eine Glasschmelze einbringbar ist, sodass das Außenprofil des Glasrohrs (1) zumindest abschnittsweise durch den Schacht festgelegt wird, sowie mit einem sich koaxial im Inneren des Schachts erstreckenden Formgebungsmittel (10) zum Festlegen des Innenprofils des Glasrohrs (1), wobei das Formgebungsmittel (10) gekühlt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht vertikal angeordnet ist, sodass die Glasschmelze in den Schacht (9) unter Ausbildung eines freien Meniskus eingiessbar ist, wobei das Formgebungsmittel (10) so gekühlt ist, dass die Glasschmelze an diesem auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases abgekühlt ist und sich die Glasschmelze in dem Schacht zu dem Glasrohr (1) verfestigt. Vorrichtung zur Herstellung eines Glasrohrs, nach Anspruch 1, wobei der Schacht (9) so ausgelegt ist, dass auf einer Innenumfangswand des Schachts (9) ein Gaspolster ausgebildet ist, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Schachts (9) und einer Außenumfangswand des Glasrohrs (1) zumindest abschnittsweise zu verhindern. Vorrichtung nach Anspruch 2, mit einem Überdruck-Erzeugungsmittel (4, 5; 11), um das Gaspolster an der Innenumfangswand des Schachts (9) mit einem Überdruck auszubilden. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Überdruck-Erzeugungsmittel einen Druckbehälter (11) zum Aufnehmen des Schachts (9) umfasst, wobei der Druckbehälter (11) zumindest einen Spülgas-Einlass (4) und zumindest einen Spülgas-Auslass (5) umfasst, die so ausgelegt sind, um den Überdruck des Gaspolsters durch Einströmen eines Spülgases in den Druckbehälter (11) einzustellen. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei zumindest ein Spülgas-Auslass (5) zumindest teilweise verschließbar ist, um den Überdruck des Gaspolsters einzustellen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine Umfangswand des Schachts (9) zumindest abschnittsweise aus einem porösen Material ausgebildet ist, sodass ein Gas durch die Umfangswand in das Innere des Schachts hindurch treten kann, um den Überdruck des Gaspolsters zu erzeugen. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgebungsmittel (10) von einem Kühlmittel (3) durchströmbar ist, um das Formgebungsmittel (10) zu kühlen. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgebungsmittel als konzentrisch in dem Schacht (9) angeordneter länglicher Dorn (10) ausgebildet ist, wobei ein Durchmesser des Dorns (10) an einem stromabwärtigen, unteren Ende kleiner ist als an einem stromaufwärtigen, oberen Ende. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Dorn (10) konisch geformt ist und/oder eine nicht-runde Querschnittsgeometrie aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Dorn (10) aus einem hochtemperaturfesten Material ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Formgebungsmittel (10) ein Spülgas-Einlass (3) zugeordnet ist, um zwischen einer Innenumfangswand des Glasrohrs (1) und einer Außenumfangswand des Formgebungsmittels (10) ein vorzugsweise unter einem Überdruck stehendes Gaspolster auszubilden und einen direkten Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Glasrohrs (1) und der Außenumfangswand des Formgebungsmittels (10) zumindest abschnittsweise zu verhindern. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgebungsmittel (10) ein poröses Material umfasst oder aus diesem zumindest abschnittsweise ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schacht (9) eine nicht-runde Querschnittsgeometrie aufweist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein einer Form des Glasrohrs (1) angepasstes Verschluss-Element, um den Schacht (9) vorübergehend zu verschließen und ein unkontrolliertes Hindurchfließen von Glas durch den Schacht (9) zu verhindern, wobei das Verschluss-Element in dem Schacht (9) längsverschiebbar angeordnet ist und nach Absenken desselben aus dem Schacht (9) entnehmbar ist. Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem Verfahren ein schmelzflüssiges Glas in einen Schacht (9) eingegossen wird, um das Außenprofil des Glasrohrs (1) festzulegen, und über ein sich koaxial im Inneren des Schachts erstreckendes Formgebungsmittel (10) fließt, um das Innenprofil des Glasrohrs (1) festzulegen, wobei sich der Schacht (9) vertikal erstreckt, die Glasschmelze in den Schacht (9) unter Ausbildung eines freien Meniskus eingegossen wird und das Formgebungsmittel (10) gekühlt wird, sodass sich die Glasschmelze an diesem auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases abkühlt und sich in dem Schacht zu dem Glasrohr (1) verfestigt. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das schmelzflüssige Glas frei in den Schacht (9) hineinfließt, sodass der Schacht zumindest abschnittsweise vollständig von dem schmelzflüssigen Glas ausgefüllt wird, um das Außenprofil des Glasrohrs (1) festzulegen. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das schmelzflüssige Glas in den Schacht (9) mit einer Temperatur eingegossen wird, die einer Viskosität von kleiner als 107,5 dPas, bevorzugter einer Viskosität im Bereich von 10 dPas bis 105 dPas und noch bevorzugter einer Viskosität im Bereich von 102 dPas bis 105 dPas entspricht, wobei das schmelzflüssige Glas an dem Formgebungsmittel (10) unterhalb der Erweichungstemperatur des Glases abgekühlt wird, sodass das Glasrohr (1) die in den Schacht nachfließende Glasschmelze abstützt. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem auf einer Innenumfangswand des Schachts (9) ein Gaspolster ausgebildet wird, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Schachts (9) und einer Außenumfangswand des Glasrohrs (1) zumindest abschnittsweise zu verhindern. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Gaspolster auf der Innenumfangswand des Schachts (9) mit einem Überdruck ausgebildet wird. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Überdruck des Gaspolsters durch Einströmen eines Spülgases in einen den Schacht (9) aufnehmenden Druckbehälter (11) eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 20, wobei zumindest ein Spülgas-Auslass (5) des Druckbehälters (11) zumindest teilweise verschlossen wird, um den Überdruck des Gaspolsters auszubilden. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem das Spülgas durch eine zumindest abschnittsweise porös ausgebildete Umfangswand in das Innere des Schachts hindurch tritt, um den Überdruck des Gaspolsters auszubilden. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei das Formgebungsmittel (10) von einem Kühlmittel (3) durchströmt und gekühlt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, bei dem ein Spülgas durch eine zumindest abschnittsweise poröse Außenumfangswand des Formgebungsmittels (10) hindurch tritt, um zwischen einer Innenumfangswand des Glasrohrs (1) und einer Außenumfangswand des Formgebungsmittels (10) ein vorzugsweise unter einem Überdruck stehendes Gaspolster auszubilden und einen direkten Kontakt zwischen der Innenumfangswand des Glasrohrs (1) und der Außenumfangswand des Formgebungsmittels (10) zumindest abschnittsweise zu verhindern. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, weiterhin umfassend den Schritt eines axialen Absenkens eines einer Form des Glasrohrs (1) angepassten Verschluss-Elements und eines Entnehmens des Verschluss-Elements aus dem Schacht nach dem Schritt des Absenkens. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei ein Verhältnis von Außendurchmesser (AD) zu Wandstärke (WD) kleiner oder gleich 0,1·AD/[mm] ist, wobei AD bzw. WD den Außendurchmesser bzw. die Wandstärke des Glasrohrs (1) in Millimetern bezeichnen und wobei der Außendurchmesser größer oder gleich 40 mm ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei das gegossene Glasrohr (1) als Preform verwendet wird und wobei der Außendurchmesser des gegossenen Glasrohrs (1) mittels eines zusätzlichen Wiederziehschritts verkleinert wird. Verfahren nach Anspruch 27, wobei beim Wiederziehen das gegossene Glasrohr (1) in eine Haltevorrichtung eingespannt, partiell erhitzt und dann auf den gewünschten Außendurchmesser gezogen wird. Verfahren nach Anspruch 28, wobei beim Wiederziehen in der Verformungszone seitliche Kräfte auf das Glas wirken, die zu einer Änderung der Querschnittsform führen. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die seitlichen Kräfte durch eine oder mehrere Rollen aufgebracht werden.






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