CN113880404A - 用于形成玻璃管的设备、加热室以及用于制造该设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于形成玻璃管的设备(1)，其包括加热室(2)、丹纳管(3)和至少一个加热装置(4)，其中，丹纳管(3)和至少一个加热装置(4)设置在加热室(2)的内部，丹纳管(3)以丹纳角(11)相对于水平面(10)倾斜，并且加热装置(4)以加热角(13)相对于水平面(10)倾斜。还公开了一种加热室(2)及一种用于制造该设备(1)的方法。

Description

用于形成玻璃管的设备、加热室以及用于制造该设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于形成玻璃管的设备，该设备包括加热室、丹纳管和至少一个加热装置，其中，丹纳管和至少一个加热装置设置在加热室的内部，并且丹纳管以丹纳角相对于水平面倾斜。

此外，本发明涉及一种用于形成玻璃管的设备的加热室，其包括两个侧壁，其中，至少一个加热装置设置在至少一个侧壁上。

此外，本发明涉及一种用于制造形成玻璃管的设备的方法，其中，安装包括底板、顶板和两个侧壁的加热室，以及将丹纳管和至少一个加热装置设置在加热室的内部，其中，该丹纳管以丹纳角(Danner-angle)相对于水平面倾斜。

背景技术

玻璃管通常通过所谓的连续管拉伸方法来生产，其中，将熔融玻璃直接形成玻璃管。通过这些方法生产的连续管被切成较短的管段，然后进行进一步加工制成例如用于存储药品的药品包装。

这些连续管拉伸方法中的一种是丹纳方法。在丹纳方法中，将熔融玻璃从进料器引导到丹纳管上，该丹纳管设置在包括加热装置的加热室中。丹纳管是相对于水平面倾斜的旋转圆柱体，因此熔融玻璃在重力作用下会流经丹纳管。为防止玻璃管塌陷，压缩空气通过丹纳管的开口吹出。

玻璃管的几何形状和质量可以通过改变拉伸速度和/或吹塑压力来控制。玻璃化合物、熔融玻璃的温度、加热室中的环境温度等其它参数对所生产的玻璃管的质量有影响。尤其是用于药品包装的玻璃管必须满足高质量标准，但是这通过已知的用于形成玻璃管的设备难以实现。

发明内容

本发明的实施例解决了关于改进和进一步发展用于形成玻璃管的设备和加热室的问题，从而可以提供高质量的玻璃管。

在一个实施例中，本发明提供了一种用于形成玻璃管的设备，该设备包括加热室、丹纳管和至少一个加热装置，其中，丹纳管和至少一个加热装置设置在加热室的内部，并且其中丹纳管以丹纳角相对于水平面倾斜，其特征在于，加热装置以加热角(heating-angle)相对于水平面倾斜。

在另一个实施例中，本发明提供了一种用于根据权利要求1至12中任一项所述设备的加热室，该加热室包括两个侧壁，其中，至少一个加热装置设置在至少一个侧壁上，其特征在于，加热装置以加热角相对于水平面倾斜。

在另一个实施例中，本发明提供了一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述设备的方法，其中，安装包括底板、顶板和两个侧壁的加热室，以及将丹纳管和至少一个加热装置设置在加热室的内部，其中，该丹纳管以丹纳角相对于水平面倾斜，加热装置以加热角相对于水平面倾斜，其中，丹纳角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内，且加热角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。

由于丹纳管的倾斜度对熔融玻璃的玻璃流动性有影响，因此它代表了玻璃成型方法的关键参数。发明人已经认识到：使加热装置的加热角与丹纳管的倾斜度相匹配是有利的。因此，在加热室内达到更高的温度稳定性，这对于形成高质量的玻璃管是必不可少的。另一个优点是实现了对温度梯度的变化尽快适应，这也可以使玻璃管满足更高的质量标准。换句话说，根据本发明的设备可以使丹纳管上的玻璃涂层均匀地充入热能，这实现了从加热装置到玻璃熔体的最佳热传递。在设置多个加热装置的情况中，这些加热装置的加热角可以彼此不同或相同。此外，至少一个加热装置必须相对于水平面倾斜，而另外的加热装置可以与水平面平行。

特别地在权利要求书中，优选地在说明书中，术语“丹纳角”是指由丹纳管的旋转轴线和水平面围成的角。

特别地在权利要求书中，优选地在说明书中，术语“加热角”是指由加热装置的延伸方向(例如由加热装置的纵向轴线限定)和水平面围成的角。

特别地在权利要求书中，优选地在说明书中，术语“水平面”是指具有平行于局部重力方向的法向矢量的平面。

特别地在权利要求书中，优选地在说明书中，术语“对准角”是指由加热元件的纵向轴线和水平面围成的角。如果加热元件是气体燃烧器，则该加热元件的纵向轴线由用于气体燃烧器的火焰的出口限定。

特别地在权利要求书中，优选地在说明书中，术语“侧壁”是指加热室的至少基本上垂直延伸的壁，其被定位成至少基本上与丹纳管的旋转轴线平行。

在优选的实施例中，所述丹纳角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。该丹纳角的优势为：熔融玻璃的拉伸速度在玻璃管成型的理想范围内。

根据另一个实施例，所述加热角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。该范围内的加热角是有利的，因为它可以与丹纳角相匹配。

在优选的实施例中，所述加热角在丹纳角±4°，优选丹纳角±3°，更优选丹纳角±2°，最优选丹纳角±1°的范围内。最优选地，该加热角等于丹纳角。选择加热角的时候如果考虑丹纳角，可以进一步提高加热室内的温度一致性。

根据另一个实施例，所述加热装置的倾斜度是可变的。例如，如果加热装置包括在不同的加热角下将其调节和固定到加热室壁上的机构，则可以改变倾斜度，即加热角。因为可以相对于丹纳管选择最佳的加热角，所以具有可变倾斜度的加热装置是有利的。

在优选的实施例中，所述加热装置包括至少两个加热元件。加热元件成排设置，优选地呈直线设置。如果加热元件呈直线设置，则该直线限定了加热装置的延伸方向。这种加热装置的优点是易于制造。此外，这种加热装置可以相对于丹纳管被精确定位。例如，加热元件可以设置在共轨上。

根据另一实施例，至少一个、优选至少两个、更优选至少四个、最优选所有所述加热元件以对准角相对于所述水平面倾斜，该对准角在0°至20°，优选1°至15°，更优选3°至10°，最优选5°至7°的范围内。特别是如果加热元件是气体燃烧器，则这种构造尤其是有利的，因为可以避免气体燃烧器的火焰方向直接指向丹纳管。通过将加热元件设置在对准角内，在考虑丹纳管的情况下将加热装置进一步定位，从而进一步地提高温度一致性并间接地加热丹纳管。注意：对于不同的加热元件，对准角可以不同。

在优选的实施例中，加热元件是气体燃烧器。因为气体燃烧器便宜并且易于安装、定位以及控制，所以使用它们是有利的。

根据另一实施例，所述加热室包括两个侧壁，其中，在加热室的每个侧壁上设置至少一个加热装置，优选地，在加热室的每个侧壁上设置至少两个加热装置。在加热室的每个侧壁上提供至少一个加热装置，尤其是在每个侧壁上设置两个加热装置(优选地上下布置)的情况下，实现了加热室内更好的加热一致性。

在优选的实施例中，所述加热室包括具有熔融玻璃入口的顶板，其中，最靠近入口设置的加热装置的气体燃烧器被定位成使得气体燃烧器的火焰方向指向加热室的顶板。这种设计能够进一步控制加热室内的热量，使得熔融玻璃在进入加热室内时不会被冷却。

根据另一个实施例，所述加热室包括顶板和顶板加热装置。顶板加热装置可以直接设置在丹纳管上方。此外，顶板加热装置可以包括多个加热元件，例如气体燃烧器。加热元件可以呈直线设置。提供顶板加热能够进一步控制加热室内的热量。

在优选的实施例中，所述加热室包括底板，并且设置用于底板的底板冷却器。例如，可以在底板中设置至少一个包括冷却介质的冷却通道。作为冷却介质可以使用吹过冷却通道的空气或其它气体，或者可以将液体(例如水)引导通过冷却通道。

在优选的实施例中，一个侧壁上的至少一个加热装置上设置的加热元件的数量与相对侧壁上的加热装置上设置的加热元件的数量相同或不同。如果熔融玻璃以中心对称方式(centric manner)流到丹纳管上，则侧壁上相等数量的加热元件可以是有利的。如果熔融玻璃以非中心对称方式流到丹纳管上，则侧壁上不同数量的加热元件可以是有利的。针对每个侧壁，通过单独调整设置在加热装置上的加热元件的数量，可以可靠地控制流至丹纳管上的熔融玻璃的温度。这实现了具有精确限定的几何形状的玻璃管，从而满足高质量标准。

根据另一个实施例，加热角在丹纳角±4°，优选丹纳角±3°，最优选丹纳角±2°，最优选丹纳角±1°的范围内。最优选地，加热角等于丹纳角。通过在选择加热角的时候考虑丹纳角，可以可靠地控制流经丹纳管的熔融玻璃的温度。这实现了具有精确限定的几何形状的玻璃管，从而满足高质量标准。

附图说明

存在可以设计和进一步发展本发明教导的几种有利的方式。为此，一方面可以参考从属于专利权利要求1和14的专利权利要求，另一方面可以参考附图所示的本发明实施例的优选示例的以下说明。通过借助附图结合对本发明优选实施例的解释，将说明本发明的通常优选的实施例以及进一步发展。在附图中：

图1示出了用于形成玻璃管的设备的实施例的示意性横截面侧视图；

图2示出了图1实施例的示意性横截面正视图；

图3a示出了加热装置的示意性横截面图；

图3b示出了加热装置的示意性横截面图；以及

图4是用于制造形成玻璃管的设备的方法的实施例框图。

具体实施例

图1和图2示出了用于形成玻璃管的设备1的实施例。设备1包括加热室2、丹纳管3和四个加热装置4。也可以设置至少一个、优选两个加热装置4。加热装置4设置在加热室2的侧壁5上。此外，熔融玻璃7的入口6设置在加热室2的顶板8中。

熔融玻璃7通过入口6进入加热室2，并流到丹纳管3上，该丹纳管3绕其旋转轴线9旋转。由于旋转轴线9以丹纳角11相对于水平面10倾斜，当熔融玻璃7从丹纳管3的表面拉伸时，熔融玻璃7流经旋转的丹纳管3，其中，将空气吹过丹纳管3以防止熔融玻璃7塌陷。

每个加热装置4包括多个加热元件12，其优选为气体燃烧器，在轨道13上它们呈直线设置。本领域技术人员应当理解：加热元件12也可以设置在不同于轨道的部件上，或者例如可以直接固定在侧壁5上。图1还示出了每个加热装置4以加热角13相对于水平面10倾斜，即每个加热装置的纵向轴线20和水平面10围成加热角13。在本实施例中，加热角13等于丹纳角11。加热角13也可以与丹纳角11不同。

上部的加热装置4的加热元件12可以设置成使得火焰方向指向上方。这防止了熔融玻璃7的直接热暴露。此外，加热顶板8防止了蒸发产物在顶板上冷凝，从而防止冷凝物滴落到丹纳管3上。

加热室2还可以包括未示出的加热室2的底板14的底板冷却器。例如，底板冷却器可以是冷却通道，其中，冷却介质在冷却通道中流动。

图3a和图3b分别示出了加热装置4的实施例的横截面视图。加热元件12是具有出口17的气体燃烧器。加热元件12相对于水平面10倾斜，即加热元件12的纵向轴线15和水平面10围成对准角16。在图3a中，加热元件12相对于水平面10倾斜以指向底板14的方向。在图3b中，加热元件12相对于水平面10倾斜以指向顶板8的方向。因此，技术人员应当理解的是：可以将加热元件12设置成指向底板14或指向顶板8。根据设备的几何形状，一些加热元件12可以指向顶板8，而其它加热元件则指向底板14。

图4示出了用于制造形成玻璃管的设备1的方法实施例的框图。在步骤18中，安装加热室，所述加热室包括底板、顶板和两个侧壁；在步骤19中，将丹纳管和至少一个加热装置设置在加热室的内部，其中，该丹纳管以丹纳角相对于水平面倾斜，且加热装置以加热角相对于水平面倾斜。所述丹纳角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内；所述加热角在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。技术人员理解的是步骤18和19也可以以相反的顺序执行，和/或可以在步骤18和19之前、之后和/或之间执行其它步骤。

得益于上述描述和相关附图给出的教导，本发明所属领域的技术人员可以想到在本文中阐述的本发明的许多变型和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且变型和其它实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是它们仅用于一般性描述，而不是出于限制的目的。

附图标记列表

1设备

2加热室

3丹纳管

4加热装置

5侧壁

6进口

7熔融玻璃

8顶板

9旋转轴线

10水平面

11丹纳角

12加热元件

13加热角

14底板

15纵向轴线(加热元件)

16对准角

17出口

18步骤

19步骤

20纵向轴线(加热装置)

Claims (13)

1.一种用于形成玻璃管的设备(1)，其包括加热室(2)、丹纳管(3)和至少一个加热装置(4)，其中，所述丹纳管(3)和所述至少一个加热装置(4)设置在所述加热室(2)的内部，并且所述丹纳管(3)以丹纳角(11)相对于水平面(10)倾斜，其特征在于，所述加热装置(4)以加热角(13)相对于所述水平面(10)倾斜。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述丹纳角(11)在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述加热角(13)在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热角(13)在所述丹纳角(11)±4°，优选所述丹纳角(11)±3°，更优选所述丹纳角(11)±2°，最优选所述丹纳角(11)±1°的范围内，最优选地，所述加热角(12)等于所述丹纳角(11)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热装置(4)的倾斜度是可变的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热装置(4)包括至少两个加热元件(12)，所述至少两个加热元件成排设置，优选地呈直线设置；

优选地，其中，至少一个、优选至少两个、更优选至少四个、最优选所有所述加热元件(12)以对准角(16)相对于所述水平面(10)倾斜，其中，所述对准角(16)在0°至20°，优选1°至15°，更优选3°至10°，最优选5°至7°的范围内；

优选地，其中，所述加热元件(12)是气体燃烧器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热室(2)包括两个侧壁(5)，并且其中至少一个加热装置(4)设置在所述加热室(2)的每个侧壁(5)上，优选地，其中至少两个加热装置(4)设置在所述加热室(2)的每个侧壁(5)上。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热室(2)包括顶板(8)，所述顶板(8)具有用于熔融玻璃(7)的入口(6)，并且最靠近所述入口(7)的所述加热装置的气体燃烧器被定位成使得所述气体燃烧器的火焰方向指向所述加热室(2)的顶板(8)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备(1)，其中，所述加热室(2)包括顶板(8)和顶板加热装置，和/或其中所述加热室(2)包括底板(14)，并设置用于所述底板(14)的底板冷却器。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的设备(1)，其中，一个侧壁(5)上的至少一个加热装置(4)上设置的加热元件(12)的数量与相对侧壁(5)上的加热装置(4)上设置的加热元件(12)的数量相同或不同。

11.一种用于根据权利要求1至10中任一项所述的设备(1)的加热室(2)，其包括两个侧壁(5)，其中，至少一个加热装置(4)设置在至少一个所述侧壁(5)上，其特征在于，所述加热装置(4)以加热角(13)相对于水平面(10)倾斜。

12.一种用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的设备(1)的方法，其包括：安装包括底板(14)、顶板(8)和两个侧壁(5)的加热室(2)，以及其中将丹纳管(3)和至少一个加热装置(4)设置在所述加热腔室(2)的内部，其中，所述丹纳管(3)以丹纳角(11)相对于水平面(10)倾斜，并且其中所述加热装置(4)以加热角(13)相对于所述水平面(10)倾斜，其中，所述丹纳角(11)在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内，且其中所述加热角(13)在1°至45°，优选2°至25°，更优选3°至20°，最优选4°至14°，最优选5°至11°的范围内°。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述加热角(13)在所述丹纳角(11)±4°，优选所述丹纳角(11)±3°，最优选所述丹纳角(11)±2°，最优选所述丹纳角(11)±1°的范围内，最优选地，所述加热角(13)等于所述丹纳角(11)。

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