DE102013211725A1 - Apparatus and method for forming a pipe - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtung zum Umformen eines Rohres (11), insbesondere eines Glasrohres und eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt (66), wobei das Rohr (11) ein oder zwei offene Enden (24, 26) aufweist, umfassend eine Halteeinrichtung (12) zum Halten und Fixieren des Rohres (11) mit einem ersten Fixierabschnitt (14) und einem zweiten Fixierabschnitt (16), ein zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt (14, 16) angeordnetes Heizrohr (38), welches das Rohr (11) ringförmig umschließt und mit dem das Rohr (11) erwärmbar ist, eine Gasquelle (34) zum Bereitstellen eines Gasstroms, und ein mit der Gasquelle (34) kommunizierendes Anschlussstück (28) zum Einleiten des Gasstroms in das Rohr (11) über eines der offenen Enden (24, 26). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren und ein Computerproramm zum Umformen des Rohres (11) sowie das Rohr (11) als solches.The present invention relates to a device for shaping a tube (11), in particular a glass tube and a capillary tube, in a shaping section (66), the tube (11) having one or two open ends (24, 26), comprising a holding device (12) ) for holding and fixing the pipe (11) with a first fixing section (14) and a second fixing section (16), a heating pipe (38) which is arranged between the first and the second fixing section (14, 16) and which supports the pipe (11) ring-shaped and with which the pipe (11) can be heated, a gas source (34) for providing a gas flow, and a connecting piece (28) communicating with the gas source (34) for introducing the gas flow into the pipe (11) via one of the open ones Ends (24, 26). The invention also relates to a method and a computer program for reshaping the tube (11) and the tube (11) as such.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtung zum Umformen eines Rohres, insbesondere eines Glasrohres und eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt, wobei das Rohr ein oder zwei offene Enden aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umformen eines Rohres, insbesondere eines Rohres und eines Kapillarröhrchens sowie ein Computerprogramm zum Betreiben einer Regelungseinheit, mit dem die Vorrichtung geregelt werden kann. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch die erfindungsgemäß umgeformten Rohre, insbesondere Glasrohre und die Kapillarröhrchen. Wenn in der folgenden Beschreibung auf Rohre Bezug genommen wird, sind Glasrohre und insbesondere Kapillarröhrchen gleichermaßen gemeint. Bei Kapillarröhrchen treten die Probleme, die mit der Erfindung gelöst werden, in besonders starkem Ausmaß auf, wie im Folgenden näher beschrieben wird.The present invention relates to apparatus for forming a tube, in particular a glass tube and a capillary tube, in a forming section, the tube having one or two open ends. Furthermore, the invention relates to a method for forming a tube, in particular a tube and a capillary tube and a computer program for operating a control unit, with which the device can be controlled. Moreover, the invention also relates to the inventively formed tubes, especially glass tubes and the capillary tubes. When reference is made to pipes in the following description, glass pipes and in particular capillary tubes are equally meant. In capillary tubes, the problems that are solved with the invention occur to a particularly great extent, as will be described in more detail below.
Die Rohre, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens umgeformt werden, bilden das Halbzeug insbesondere für Rohrabschnitte, die im Labor oder in der industriellen Fertigung verwendet werden. Die Rohre können beispielsweise aus Kunststoff oder Glas bestehen oder diese Stoffe umfassen. Die gattungsgemäßen Rohre werden eingesetzt, wenn eine Flüssigkeit, die auch Partikel enthalten kann, in einer genau definierten Weise geführt werden muss, beispielsweise in der analytischen Chemie. Der allgemeine Trend bei Nachweistests nahezu aller Art geht dahin, das Proben- und Reagenzvolumen so gering wie möglich zu halten, was die Nachweistests günstiger und effizienter macht. Kapillarröhrchen bieten sich hierfür besonders an. Einige Nachweistests beruhen darauf, das Proben- und Reagenzvolumen in einem Reaktionsraum zu mischen, wo sich je nach Vorhandensein einer interessierenden Eigenschaft der Probe ein Niederschlag bildet. Der Niederschlag ist der qualitative Nachweis dafür, dass die Probe diese Eigenschaft aufweist. Allerdings kann über die Menge des sich bildenden Niederschlags auch eine Aussage darüber getroffen werden, in welcher Stärke die Eigenschaft vorliegt. Leitet man den Niederschlag vom Reaktionsraum in ein Rohr ein, so kann der Füllstand für einen quantitativen Nachweis herangezogen werden. Insbesondere, wenn man ein Kapillarrohr zur Füllstandsbestimmung verwendet, ist es notwendig, das Kapillarrohr mit einem trichterförmigen Abschnitt oder einer Erweiterung zu versehen, um den Niederschlag vom Reaktionsraum in das Kapillarrohr einleiten zu können. Je kleiner das Proben- und Reagenzvolumen, desto genauer muss auch die Erweiterung gefertigt sein. Unebenheiten in der Oberfläche und Abweichungen von der Rotationssymmetrie und im Bereich der Erweiterung können dafür sorgen, dass ein bestimmtes Maß des Niederschlags in der Erweiterung hängen bleibt und/oder dass der gemessene Füllstand nicht der Realität entspricht. Folglich ist die Präzision der Fertigung der Erweiterung insbesondere eines Kapillarröhrchens von entscheidender Bedeutung für die Aussagekraft eines mit dem Kapillarrohr durchgeführten Nachweistests. Aber auch in anderen Anwendungen, wo ein definiertes Volumen in das Rohr eingebracht werden soll, ist die Präzision der Erweiterung hinsichtlich der Rotationssymmetrie und der Oberflächenbeschaffenheit von hoher Bedeutung.The tubes, which are formed by means of the device and the method according to the invention, form the semifinished product, in particular for pipe sections used in the laboratory or in industrial production. The tubes may for example consist of plastic or glass or include these substances. The generic tubes are used when a liquid, which may also contain particles, must be conducted in a well-defined manner, for example in analytical chemistry. The general trend in detection tests of almost any kind is to keep the sample and reagent volumes as low as possible, which makes the detection tests cheaper and more efficient. Capillary tubes are particularly suitable for this purpose. Some detection tests rely on mixing the sample and reagent volumes in a reaction space where precipitation occurs depending on the presence of a property of interest in the sample. The precipitate is the qualitative proof that the sample has this property. However, it is also possible to make a statement as to the strength of the property via the amount of precipitate that forms. If the precipitate from the reaction space is introduced into a pipe, the fill level can be used for quantitative detection. In particular, when using a capillary tube for level determination, it is necessary to provide the capillary tube with a funnel-shaped portion or an extension in order to be able to introduce the precipitate from the reaction space into the capillary tube. The smaller the sample and reagent volume, the more accurate the extension must be made. Unevenness in the surface and deviations from the rotational symmetry and in the area of the enlargement can ensure that a certain amount of precipitation gets stuck in the extension and / or that the measured level does not correspond to reality. Consequently, the precision of the production of the extension, in particular of a capillary tube, is of decisive importance for the validity of a detection test carried out with the capillary tube. But in other applications, where a defined volume is to be introduced into the tube, the precision of the extension in terms of rotational symmetry and the surface condition of high importance.
In der Glasindustrie kann die Erweiterung eines Rohres auf folgende Weise gefertigt werden: Das Rohr wird an zwei Fixierabschnitten fixiert und anschließend etwa mittig zwischen den beiden Fixierabschnitten mit einem Gasbrenner im Umformabschnitt erwärmt. Das Rohr wird an der Stelle, wo das Kapillarröhrchen erwärmt wird, weich und kann durch Einblasen von Luft radial erweitert oder expandiert werden, so dass dort eine Blase entsteht. Dieser Prozess ist in der Glasbläserei hinlänglich bekannt. Nachdem die Blase die gewünschte Größe erreicht hat, lässt man das Kapillarröhrchen abkühlen und trennt es im Bereich des maximalen Durchmessers der Blase, beispielsweise durch Ritzen, so dass zwei Kapillarröhrchen mit jeweils einer Erweiterung entstehen. Aus dem Halbzeug entstehen somit zwei vereinzelte Bauteile.In the glass industry, the extension of a tube can be manufactured in the following way: The tube is fixed to two fixing sections and then heated approximately midway between the two fixing sections with a gas burner in the forming section. The tube softens at the point where the capillary tube is heated and can be radially expanded or expanded by blowing in air to form a bubble. This process is well known in glassblowing. After the bubble has reached the desired size, it is allowed to cool the capillary tube and separates it in the area of the maximum diameter of the bubble, for example by scribing, so that two capillary tubes each with an extension arise. From the semifinished product thus arise two isolated components.
Der zur Erwärmung eingesetzte Gasbrenner kann das Kapillarröhrchen über den Umfang nicht gleichmäßig erwärmen. Um dennoch eine rotationssymmetrische Erwärmung zu erreichen, wird das Rohr während der Erwärmung um die Längsachse gedreht. Hierzu muss das Rohr an beiden Seiten des Umformabschnitts mit exakt derselben Umdrehungsgeschwindigkeit gedreht werden. Bereits kleine Differenzen in der Umdrehungszahl führen dazu, dass sich die Blase nicht rotationssymmetrisch ausbildet und einen sogenannten Twist aufweist. Im Bereich des Twists bilden sich spiralförmige Vertiefungen aus, so dass die innere Oberfläche der Blase nicht eben ist und ein Teil des Niederschlags an der Oberfläche der Erweiterung hängen bleiben kann. Der Twist und die Oberflächeneigenschaften im Bereich der Erweiterung bekannter Kapillarröhrchen führen dazu, dass die oben erwähnten Nachweistests nicht mit der notwendigen Genauigkeit durchgeführt werden können, wie bereits zuvor dargelegt.The gas burner used for heating can not uniformly heat the capillary tube over the circumference. In order nevertheless to achieve a rotationally symmetrical heating, the tube is rotated during the heating about the longitudinal axis. For this purpose, the tube must be rotated on both sides of the Umformabschnitts at exactly the same rotational speed. Even small differences in the number of revolutions lead to the fact that the bubble does not form rotationally symmetrical and has a so-called twist. In the area of the twist, spiral depressions form so that the inner surface of the bubble is not flat and some of the precipitate may get caught on the surface of the extension. The twist and surface properties in the area of the extension of known capillary tubes mean that the above-mentioned detection tests can not be carried out with the necessary accuracy, as already explained above.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen ein Rohr, und insbesondere ein Rohr und ein Kapillarröhrchen mit einer Erweiterung hergestellt werden können, die einen im Vergleich zu bekannten Rohren einen deutlich verringerten Twist und eine ebenere Oberfläche aufweisen.The object of the present invention is therefore to provide an apparatus and a method with which a pipe, and in particular a pipe and a capillary tube can be produced with an enlargement, which have a significantly reduced twist and a more level surface than known pipes ,
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2; weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The problem is solved by a device according to claims 1 and 2; Further preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Halteeinrichtung zum Halten und Fixieren des Rohres mit einem ersten Fixierabschnitt und einem zweiten Fixierabschnitt, ein zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt angeordnetes Heizrohr, welches das Rohr ringförmig umschließt und mit dem das Rohr erwärmbar ist, eine Gasquelle zum Bereitstellen eines Gasstroms, und ein mit der Gasquelle kommunizierendes Anschlussstück zum Einleiten des Gasstroms in das Rohr über eines der offenen Enden. Wenn im Folgenden von einem Rohr die Rede ist, beziehen sich die diesbezüglichen Ausführungen auch auf ein Glasrohr und ein Kapillarröhrchen. Dadurch, dass das Rohr vom Heizrohr ringförmig umschlossen ist, kann das Rohr im Umformungsabschnitt rotationssymmetrisch erwärmt werden, ohne dass das Rohr um die Längsachse gedreht werden muss. Unter einem Umformabschnitt soll der Abschnitt des Rohres verstanden werden, der infolge der Erwärmung radial nach außen messbar expandiert. Allein hierdurch kann der Twist der Blase deutlich reduziert werden, so dass die so erhaltene Erweiterung deutlich rotationssymmetrischer ist und eine ebenere innere Oberfläche aufweist, was insbesondere bei Anwendungen in der analytischen Chemie die Qualität der Testergebnisse steigert.The device according to the invention comprises a holding device for holding and fixing the tube with a first fixing section and a second fixing section, a heating tube arranged between the first and the second fixing section, which surrounds the tube in an annular manner and with which the tube can be heated, a gas source for providing a Gas stream, and a communicating with the gas source connector for introducing the gas flow into the pipe via one of the open ends. In the following, when referring to a tube, the relevant embodiments also refer to a glass tube and a capillary tube. Due to the fact that the tube is surrounded annularly by the heating tube, the tube can be heated rotationally symmetrically in the deformation section without the tube having to be rotated about the longitudinal axis. A forming section is to be understood as the section of the tube which expands measurably radially as a result of the heating. This alone can significantly reduce the twist of the bladder, so that the enlargement thus obtained is significantly more rotationally symmetrical and has a more level internal surface, which increases the quality of the test results, especially in analytical chemistry applications.
Ferner ist es durch die Verwendung des ringförmigen Heizrohres möglich, ein reproduzierbares, bekanntes Temperaturprofil entlang der Längsachse des Rohres einzustellen. Wird das Rohr im Umformabschnitt radial erweitert, so ändert sich auch die Wandstärke des Rohres im Umformabschnitt. Generell kann gesagt werden, dass die Wand- oder Materialstärke abnimmt, je mehr sich die Blase radial erweitert. Empirische Messungen haben ergeben, dass sich dieselben geometrischen Verhältnisse im Umformabschnitt und insbesondere dieselben Wandstärken einstellen, wenn das Rohr mit demselben Temperaturprofil erwärmt wird. Dies ist insofern eine wichtige Erkenntnis, als dass es hierdurch ermöglicht wird, vom Außendurchmesser auf den Innendurchmesser zu schließen, was für die Regelung des Prozesses, wie später noch näher erläutert wird, wichtig wird.Furthermore, it is possible by the use of the annular heating tube to set a reproducible, known temperature profile along the longitudinal axis of the tube. If the tube is expanded radially in the forming section, the wall thickness of the tube in the forming section also changes. In general, it can be said that the wall or material thickness decreases as the bubble expands radially. Empirical measurements have shown that the same geometrical conditions in the forming section and in particular the same wall thicknesses set when the tube is heated with the same temperature profile. This is an important finding insofar as it makes it possible to close from the outer diameter to the inner diameter, which is for the control of the process, as will be explained later, important.
Weiterhin kann die Gasquelle mit einem Druck beaufschlagt werden, der in einem Umformprozess zu einer Blase mit der gewünschten Größe führt. Durch Variation des Drucks wird auch die Größe der Blase verändert, wodurch sich diese Vorrichtung für Spezialanfertigungen besonders eignet. Es ist nicht notwendig, das Rohr mehrmals zu erwärmen. Dies beschleunigt einerseits den Umform- bzw. Herstellungsprozess und reduziert ferner die Ausbildung eines Twists innerhalb der Blase, da das Rohr im Umformungsabschnitt thermisch weniger stark belastet wird. Je nach Größe des Rohres muss das zweite offene Ende, über welches kein Gasstrom eingeleitet wird, nicht verschlossen sein, was den Umform- oder Herstellungsprozess weiter vereinfacht. Das Anschlussstück ist dabei so ausgestaltet, dass es den schnellen Anschluss an vorhandene Überdrucksysteme wie Druckluftleitungen usw. ermöglicht. Furthermore, the gas source can be subjected to a pressure which leads to a bubble of the desired size in a forming process. By varying the pressure and the size of the bubble is changed, making this device particularly suitable for custom-made. It is not necessary to heat the pipe several times. On the one hand, this accelerates the forming or manufacturing process and also reduces the formation of a twist within the bladder, since the tube is thermally less heavily loaded in the forming section. Depending on the size of the pipe, the second open end, over which no gas stream is introduced, must not be closed, which further simplifies the forming or manufacturing process. The connector is designed so that it allows quick connection to existing pressure systems such as compressed air lines, etc.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch Vorrichtung zum Umformen eines geschlossenen Rohres, insbesondere eines Glasrohres und eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt, wobei das geschlossene Rohr ein erstes und ein zweites geschlossenes Ende aufweist und mit einem Atmosphärenüberdruck beaufschlagt ist, umfassend eine Halteeinrichtung zum Halten und Fixieren des geschlossenen Rohres mit einem ersten Fixierabschnitt und einem zweiten Fixierabschnitt, und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt angeordnetes Heizrohr, welches das geschlossene Rohr ringförmig umschließt und mit dem das geschlossene Rohr erwärmbar ist. Diese Vorrichtung wird mit einem geschlossenen Rohr betrieben, welches mit einem Atmosphärenüberdruck beaufschlagt ist. Wiederum kann mit dem Heizrohr eine rotationssymmetrische Erwärmung und ein reproduzierbares Temperaturprofil bereitgestellt werden. Der Überdruck sorgt dafür, dass sich das Rohr im Umformabschnitt radial erweitert, bis dass sich ein Gleichgewicht einstellt und die radiale Expansion gestoppt wird. Ein großer Vorteil dieser Vorrichtung ist, dass das Rohr nicht mit Druck beaufschlagt werden muss. Eine Druckquelle und ein Anschlussstück sind nicht erforderlich. Es können beispielsweise geschlossene Rohre mit einem, zwei oder drei bar Atmosphärenüberdruck verwendet werden, die jeweils zu Blasen mit genau definierten Dimensionen führen, ohne dass der Druck eingestellt werden muss, wodurch Fehlerquellen vermieden und die Vorrichtung vereinfacht werden. Diese Vorrichtung eignet sich zur Herstellung von Massenprodukten mit denselben Abmessungen, die dennoch eine twistfreie Erweiterung aufweisen.The object is further achieved by a device for forming a closed tube, in particular a glass tube and a capillary tube, in a forming section, wherein the closed tube has a first and a second closed end and is subjected to an atmospheric pressure, comprising a holding device for holding and fixing of the closed tube with a first fixing section and a second fixing section, and a heating tube arranged between the first and the second fixing section, which annularly surrounds the closed tube and with which the closed tube can be heated. This device is operated with a closed tube, which is acted upon by an atmospheric pressure. Again, with the heating tube a rotationally symmetrical heating and a reproducible temperature profile can be provided. The overpressure causes the tube in the forming section to expand radially until equilibrium is established and radial expansion is stopped. A big advantage of this device is that the pipe does not have to be pressurized. A pressure source and a fitting are not required. For example, closed tubes with one, two, or three bars of atmospheric pressure can be used, each resulting in bubbles of precisely defined dimensions without the need to adjust pressure, thereby avoiding sources of error and simplifying the device. This device is suitable for the production of mass products with the same dimensions, which nevertheless have a twist-free extension.
Unabhängig davon, ob das Rohr mit den zwei offenen Enden oder das Rohr, welches mit einem Atmosphärenüberdruck beaufschlagt ist, verwendet wird, soll nochmals auf den Umstand hingewiesen werden, dass das Rohr beim Umformen nicht gedreht werden muss. Das Rohr muss an beiden Seiten des Umformabschnitts eingespannt und dort bei bekannten Herstellungsverfahren gedreht werden. Selbst kleinste Differenzen in der Drehgeschwindigkeit führen beim Erwärmen des Rohres zum Twist. Ein Getriebe, welches die Drehgeschwindigkeiten an den beiden Fixierabschnitten nahezu vollständig synchronisiert, ist extrem aufwendig. Verschleiß im Betrieb könnte die Synchronisierung wieder aufheben. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß vermieden.Regardless of whether the tube is used with the two open ends or the tube which is exposed to an atmospheric pressure, it should again be pointed out that the tube does not have to be turned during forming. The tube must be clamped on both sides of the forming section and rotated there in known manufacturing processes. Even the smallest differences in the rotational speed lead to a twist when heating the tube. A transmission which almost completely synchronizes the rotational speeds at the two fixing sections is extremely expensive. Wear during operation could cancel the synchronization. These disadvantages are avoided according to the invention.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dadurch weitergebildet, dass zwischen der Gasquelle und dem Anschlussstück ein Ventil zum wahlweisen Freigeben oder Unterbrechen des Gasstroms in das Rohr angeordnet ist. Mit dem Gasstrom wird der Druck im Rohr eingestellt. Das Ventil ermöglicht es, den Druck zu erhöhen, wenn das Rohr eine bestimmte Zeit erwärmt worden ist, wodurch die Ausbildung eines Twists weiter verringert werden kann. Wenn eine kleinere oder größere Blase erzeugt werden soll, kann ein niedrigerer Druck im Rohr eingestellt werden, so dass mit derselben Vorrichtung auf einfache Weise Blasen mit unterschiedlicher Größe hergestellt werden können, was die Flexibilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung steigert. Um das Totvolumen weitgehend zu reduzieren, ist dabei das Ventil so nahe wie möglich am Anschlussstück angeordnet. The device according to the invention is further developed in that a valve for selectively releasing or interrupting the gas flow is arranged in the pipe between the gas source and the connecting piece. The gas flow is used to set the pressure in the pipe. The valve makes it possible to increase the pressure when the tube has been heated for a certain time, whereby the formation of a twist can be further reduced. If a smaller or larger bubble is to be generated, a lower pressure can be set in the tube, so that bubbles of different sizes can be easily produced with the same device, which increases the flexibility of the device according to the invention. In order to reduce the dead volume largely, while the valve is arranged as close as possible to the connector.
Vorzugsweise ist das Ventil als Mehrwegeventil ausgestaltet, mit dem das Rohr wahlweise entlüftet werden kann. Neben den bereits für das Ventil dargelegten Vorteilen kann mit der Möglichkeit der Entlüftung zusätzlich Einfluss auf den Herstellungsprozess der Blase genommen werden, wodurch der Herstellungsprozess schneller und zuverlässiger durchgeführt werden kann. Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Mehrwegeventil elektrisch schaltbar ist, um in einen Steuer- oder Regelkreis eingebunden werden zu können. Bei dem geschlossenen Rohr ist keine Druckänderung möglich, so dass in der Vorrichtung zum Umformen des geschlossenen Rohres keine Ventile notwendig sind.Preferably, the valve is designed as a multi-way valve, with which the tube can be optionally vented. In addition to the advantages already set forth for the valve, the possibility of venting can additionally influence the production process of the bladder, as a result of which the production process can be carried out more quickly and reliably. In addition, it is advantageous if the multi-way valve is electrically switchable in order to be able to be integrated into a control or regulating circuit. In the closed pipe, no pressure change is possible, so that in the apparatus for forming the closed tube no valves are necessary.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Heizrohr von einer Induktionsspule umgeben, wobei das Heizrohr aus einem Material besteht oder ein Material umfasst, welches mit der Induktionsspule erwärmbar ist. Die Verwendung einer Induktionsspule eröffnet die Möglichkeit, das Heizrohr sehr genau auf die gewünschte Temperatur zu bringen, was beispielsweise mit einem Gasbrenner nicht möglich ist. Folglich kann das Rohr auf eine Temperatur erwärmt werden, die optimal zur Ausbildung der twistfreien Blase ist. Bei der Verwendung von Gasbrennern wird in vielen Fällen das Rohr stärker erwärmt als notwendig, was insbesondere bei der Verwendung von Borosilikatgläsern einige nachteilige Effekte mit sich bringt. Die übermäßige Erwärmung sorgt für die Verdampfung von Alkaliboraten, insbesondere Natriumborat, aus dem Bereich, der über die Verdampfungstemperatur der Alkaliborate erwärmt worden ist. Einerseits diffundieren die verdampften Alkaliborate in einen etwas kühleren Bereich in den oberflächennahen Bereich des Glasrohres hinein, wodurch es zu einer Anreicherung von Alkaliboraten kommt, was Delaminationsprozesse nach sich zieht und sich kleine schuppenartige Glaspartikel abschälen. Andererseits lagern sich die Alkaliborate in deutlich kühleren Bereichen auf der Oberfläche ab und können sich mit Flüssigkeiten mischen, die durch das Glasrohr geführt werden, was insbesondere in der analytischen Chemie bei Nachweistests sehr nachteilig sein kann. Die Verwendung von Induktionsspulen ermöglicht es, den Umformabschnitt nur soweit zu erwärmen, wie es für die Umformung notwendig ist. Die Verdampfung von Alkaliboraten wird somit auf ein unschädliches Maß reduziert. Darüber hinaus kommt es zu verstärkten Thermospannungen innerhalb der Blase, wenn das Glasrohr sehr stark erwärmt wird, wie es bei der Verwendung von Gasbrennern der Fall ist. Die Thermospannungen führen dazu, dass bei der Vereinzelung der Halbzeuge beispielsweise durch Brechen oder Ritzen Risse auftreten können, so dass die so erhaltenen vereinzelten Bauteile Ausschuss sind.In an advantageous embodiment, the heating tube is surrounded by an induction coil, wherein the heating tube consists of a material or comprises a material which can be heated with the induction coil. The use of an induction coil opens the possibility to bring the heating tube very precisely to the desired temperature, which is not possible, for example, with a gas burner. Consequently, the tube can be heated to a temperature which is optimal for forming the twist-free bubble. When using gas burners, the tube is heated more than necessary in many cases, which brings some adverse effects, especially when using borosilicate glasses. The excessive heating causes the evaporation of alkali borates, especially sodium borate, from the range which has been heated above the vaporization temperature of the alkali borates. On the one hand, the vaporized alkali borates diffuse into a somewhat cooler area in the near-surface region of the glass tube, which leads to an accumulation of alkali borates, which entails delamination processes and peel off small scale-like glass particles. On the other hand, the alkali borates deposit in significantly cooler areas on the surface and can mix with liquids that are passed through the glass tube, which can be very disadvantageous especially in analytical chemistry in detection tests. The use of induction coils makes it possible to heat the forming section only to the extent necessary for the forming. The evaporation of alkali borates is thus reduced to a harmless level. In addition, when the glass tube is heated to a high degree, as in the case of gas burners, there will be increased thermal stresses within the bubble. The thermal stresses mean that cracks can occur during the separation of the semi-finished products, for example due to breaking or cracking, so that the individual components thus obtained are scrap.
Ferner lassen sich Gasbrenner im Vergleich zu Induktionsspulen deutlich schlechter regeln, was den Vorteil bringt, dass unter Verwendung von Induktionsspulen der Prozess langsamer und folglich kontrollierter gestaltet werden kann, wodurch bessere Resultate hinsichtlich der Geometrien der Erweiterung erzielt werden. Luftströme stören bei der induktiven Erwärmung nicht.Furthermore, compared to induction coils, gas burners can be controlled significantly worse, which has the advantage that, with the use of induction coils, the process can be made slower and consequently more controlled, which leads to better results with respect to the geometries of the extension. Air currents do not interfere with inductive heating.
Als Alternative zu Induktionsspulen können Widerstandselemente verwendet werden, die auch eine rotationssymmetrische Beheizung ermöglichen und sich in einen Regelkreis einbinden lassen, allerdings sind elektrische Leitungen notwendig, die hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind und den Austausch im Falle einer Fehlfunktion oder einer Reinigung erschweren.As an alternative to induction coils, it is possible to use resistance elements which also permit rotationally symmetrical heating and can be integrated into a control loop, but electrical lines are necessary which are exposed to high thermal loads and make replacement in the event of malfunction or cleaning difficult.
Das verwendete Material ist vorzugsweise eine Nickel-Basislegierung. Eine Nickel-Basislegierung weist eine geringe Verzunderungsneigung und eine relativ gute Formstabilität bei hoher Temperatur auf, so dass sich die Form des Heizrohres im Betrieb der Vorrichtung kaum verändert. Jede Veränderung der Form des Heizrohres führt auch zu ungleichmäßigen Temperaturverteilungen im Umformabschnitt, was sich wiederum negativ auf die Rotationssymmetrie der Blase auswirkt. Ferner ist es bevorzugt, die Wandstärke des Heizrohres und folglich die Wärmekapazität so gering wie möglich zu halten. Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur schnell geändert und der Herstellungsprozess genauer und schneller ausgestaltet werden kann. Weiterhin soll das Heizrohr gut an das Hochfrequenzfeld der Induktionsspule ankoppelbar sein. Ein Beispiel einer bevorzugten Nickel-Basislegierung ist 2.4952, der in der Summe die genannten Anforderungen bei den vorherrschenden Betriebstemperaturen am besten erfüllt.The material used is preferably a nickel-based alloy. A nickel-based alloy has a low tendency to scale and a relatively good dimensional stability at high temperature, so that the shape of the heating tube hardly changes during operation of the device. Any change in the shape of the heating tube also leads to uneven temperature distributions in the forming section, which in turn has a negative effect on the rotational symmetry of the bubble. Furthermore, it is preferred to keep the wall thickness of the heating tube and consequently the heat capacity as low as possible. This has the advantage that the temperature can be changed quickly and the manufacturing process can be made more accurate and faster. Furthermore, the heating tube should be well coupled to the high frequency field of the induction coil. An example of a preferred nickel-based alloy is 2.4952, which, in sum, best meets the stated requirements at the prevailing operating temperatures.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Heizrohr eine innere Oberfläche und eine oder zwei im Wesentlichen senkrecht zu der inneren Oberfläche verlaufende Stirnflächen auf, wobei die innere Oberfläche über eine Fase in die eine Stirnfläche oder über eine erste Fase und eine zweite Fase in die beiden Stirnflächen übergeht. Die Ausgestaltung des Heizrohres hat einen wesentlichen Einfluss auf die Temperaturverteilung entlang der Längsachse des Rohres beim Erwärmen. Da Glas ein schlechter Wärmeleiter ist, entstehen große Temperaturgradienten zwischen den erwärmten und nicht erwärmten Abschnitten des Rohres. Der Grad der Erwärmung ist stark abhängig vom Abstand des Heizrohres zum Rohr. Die Fasen sorgen dafür, dass das Heizrohr entlang der Längsachse des Rohres gesehen nicht abrupt aufhört, sondern dass der Abstand zum Rohr allmählich ansteigt. Folglich ist der Temperaturgradient zwischen den erwärmten und nicht erwärmten Abschnitten des Rohres weniger groß, wodurch die Thermospannungen weniger stark sind, was die Stabilität des Rohres erhöht, was sich, wie bereits dargelegt, positiv auf den Vereinzelungsprozess auswirkt.In a further preferred embodiment, the heating tube has an inner surface and one or two substantially perpendicular to the inner surface extending end faces, wherein the inner surface via a chamfer in the one end face or a first chamfer and a second chamfer merges into the two end faces. The design of the heating tube has a significant influence on the temperature distribution along the longitudinal axis of the tube during heating. Since glass is a poor conductor of heat, large temperature gradients arise between the heated and unheated portions of the pipe. The degree of heating is heavily dependent on the distance of the heating tube to the pipe. The chamfers ensure that the heating tube does not abruptly stop along the longitudinal axis of the tube, but that the distance to the tube gradually increases. As a result, the temperature gradient between the heated and unheated portions of the tube is less large, thereby reducing the thermal stresses, which increases the stability of the tube, which, as already stated, has a positive effect on the singulation process.
In einer weiteren Fortbildung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Isolierung zum thermischen Abschirmen der Vorrichtung auf. Die Isolierung stabilisiert die thermischen Verhältnisse innerhalb des Umformabschnitts und ist in der Lage, eine Temperatur von bis zu 900°C im Umformabschnitt vorzuhalten. Hierdurch wird die Energie, die zum Betreiben der Vorrichtung bzw. zum Erwärmen des Heizrohres und des Rohres benötigt wird, reduziert, so dass die Vorrichtung kostengünstiger betrieben werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Isolierung zwischen der Induktionsspule und dem Heizrohr angeordnet ist, wodurch neben der thermischen auch eine elektrische Trennung zwischen Heizrohr und Isolierung bewirkt wird. Hierdurch wird die Betriebssicherheit der Vorrichtung erhöht. Die Isolierung wird vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff bereitgestellt, wodurch die Isolierung auch zu Positionierungszwecken des Heizrohres verwendet werden kann. Wie später noch dargelegt, ist es wichtig, dass sich die Position des Heizrohres relativ zum Rohr insbesondere durch die Erwärmung während des Umformprozesses nicht verändert, was durch eine keramische Isolierung gut zu erreichen ist. Ferner stört eine keramische Isolierung das Zusammenwirken zwischen der Induktionsspule und dem Heizrohr nicht.In a further development, the device according to the invention has an insulation for thermal shielding of the device. The insulation stabilizes the thermal conditions within the Umformabschnitts and is able to vorzuhalten a temperature of up to 900 ° C in the forming section. As a result, the energy required to operate the device or to heat the heating tube and the tube is reduced, so that the device can be operated more cheaply. It is advantageous if the insulation between the induction coil and the heating tube is arranged, whereby in addition to the thermal and an electrical separation between the heating tube and insulation is effected. As a result, the reliability of the device is increased. The insulation is preferably made of a ceramic material, whereby the insulation can also be used for positioning purposes of the heating tube. As will be explained later, it is important that the position of the heating tube does not change relative to the pipe in particular by the heating during the forming process, which is easy to achieve by a ceramic insulation. Furthermore, a ceramic insulation does not interfere with the interaction between the induction coil and the heating tube.
In einer besonders bevorzugen Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine Temperaturmesseinrichtung zum Messen der Temperatur des Heizrohres oder im Umformabschnitt des Rohres oder des geschlossenen Rohres und zum Erzeugen von entsprechenden ersten Signalen auf. Hierzu können bekannte und geeignete Messsensoren im Heizrohr oder im Umformabschnitt angeordnet werden. Dadurch, dass eine aktuelle Information bezüglich der im Heizrohr oder im Umformabschnitt herrschenden Temperatur vorliegt, kann der Herstellungsprozess besser gesteuert oder geregelt werden. Die ersten Signale sind derart, dass sie von einer Steuerungs- oder Regelungseinheit ausgelesen werden können. Da die Temperatur, auf welche das Rohr oder das geschlossene beim Herstellungsprozess der Blase erwärmt wird, einen wichtigen Einfluss auf die Qualität der entstehenden Blase und deren Oberflächeneigenschaften hat, ist es in dieser Ausgestaltung besonders gut möglich, die Blasen mit der gewünschten Qualität und insbesondere mit einer hohen Rotationssymmetrie und twistfrei herzustellen. Dabei hat sich herausgestellt, dass die Temperatur des Heizrohres besser zu messen ist als die des Rohres oder des geschlossenen Rohres im Umformabschnitt, da im letzteren Fall viele Störeinflüsse die Messergebnisse verfälschen können. In a particularly preferred embodiment, the device has a temperature measuring device for measuring the temperature of the heating tube or in the forming section of the tube or the closed tube and for generating corresponding first signals. For this purpose, known and suitable measuring sensors can be arranged in the heating tube or in the forming section. Because there is up-to-date information regarding the temperature prevailing in the heating tube or in the forming section, the production process can be better controlled or regulated. The first signals are such that they can be read by a control unit. Since the temperature to which the tube or the closed during the manufacturing process of the bubble is heated, has an important influence on the quality of the resulting bubble and their surface properties, it is particularly well possible in this embodiment, the bubbles with the desired quality and in particular with to produce a high rotational symmetry and twist-free. It has been found that the temperature of the heating tube is better to measure than that of the pipe or the closed tube in the forming section, since in the latter case many disturbing influences can falsify the measurement results.
Dabei ist die Temperaturmesseinrichtung vorzugsweise als ein Pyrometer ausgebildet. Ein Pyrometer ermöglicht die berührungslose Bestimmung der Temperatur im Rohr oder des Heizrohres aus der Ferne, so dass keine Messsensoren verwendet werden müssen, die einer starken thermischen Belastung ausgesetzt sind. Selbiges gilt auch für weitere Bauteile, welche die Messsensoren bedingen, wie elektrische Leitungen etc. Ferner wird die Temperaturverteilung im Umformabschnitt nicht durch die zusätzlichen Bauteile beeinflusst. Besonders bevorzugt ist es, das Pyrometer als Quotientenpyrometer auszugestalten, wodurch der Einfluss von Emissionsgradänderungen minimiert werden kann.In this case, the temperature measuring device is preferably designed as a pyrometer. A pyrometer allows the non-contact determination of the temperature in the pipe or the heating tube from a distance, so that no measuring sensors must be used, which are exposed to a strong thermal load. The same applies to other components that cause the measuring sensors, such as electrical cables, etc. Furthermore, the temperature distribution in the forming section is not affected by the additional components. It is particularly preferred to design the pyrometer as a quotient pyrometer, whereby the influence of emissivity changes can be minimized.
Ferner weist die Vorrichtung eine Messeinrichtung zum Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres und zum Erzeugen von entsprechenden zweiten Signalen auf. Der Umformprozess der Blase kann somit nachverfolgt werden, so dass es möglich ist, ihn genau dann zu stoppen, wenn die radiale Erstreckung der Blase ein bestimmtes Maß überschritten hat. Ferner ist es möglich, andere, für den Umformprozess wesentliche Parameter in Abhängigkeit der momentanen radialen Erstreckung der Blase zu ändern, beispielsweise den Volumenstrom oder den Druck des Gasstroms in das Rohr oder die Temperatur des Heizrohres. Die Anzahl der entstehenden Blasen mit den gewünschten Abmessungen wird erhöht, so dass der Ausschuss reduziert wird.Furthermore, the device has a measuring device for determining the radial extension of the tube and for generating corresponding second signals. The forming process of the bladder can thus be tracked, so that it is possible to stop it precisely when the radial extent of the bladder has exceeded a certain level. Further, it is possible to change other essential parameters for the forming process as a function of the instantaneous radial extent of the bubble, for example the volume flow or the pressure of the gas flow into the tube or the temperature of the heating tube. The number of bubbles produced with the desired dimensions is increased so that the rejects are reduced.
Vorzugsweise ist die Messeinrichtung als eine optische Messeinrichtung ausgebildet. Optische Messeinrichtungen haben sich in derartigen Einsatzgebieten bewährt und sind kostengünstig und einfach einsetzbar. Es können beispielsweise laserbasierte Messeinrichtungen verwendet werden, die ein Höchstmaß an Genauigkeit bereitstellen. Es kann eine Art Lichtschranke realisiert sein, die registriert, ob die radiale Erstreckung der Blase ein bestimmtes Maß erreicht oder überschritten hat.Preferably, the measuring device is designed as an optical measuring device. Optical measuring devices have proven themselves in such applications and are inexpensive and easy to use. For example, laser-based measuring devices can be used which provide the highest level of accuracy. It can be realized a kind of light barrier, which registers whether the radial extent of the bubble has reached or exceeded a certain level.
Dabei ist die Messeinrichtung vorzugsweise als eine Kamera ausgebildet. Die Kamera kann dabei so gewählt werden, dass ein großer Arbeitsabstand bei einem niedrigen Betrachtungswinkel ermöglicht wird. Je niedriger der Betrachtungswinkel, desto geringer die notwendige Tiefenschärfe, so dass auch kostengünstigere Kameras eingesetzt werden können. Dabei weisen die Kameras vorzugsweise ein telezentrisches Objektiv auf. Die Signale der Kamera können über ein Bildbearbeitungsprogramm ausgewertet und beispielsweise in Durchmesserangaben umgerechnet werden. Wiederum bezugnehmend auf die Anwendungen der erfindungsgemäßen Rohre im Laborbereich und insbesondere in der analytischen Chemie ist der Verlauf des Innendurchmessers in der Erweiterung von entscheidender Bedeutung, wohingegen mit der Kamera der Außendurchmesser der Blase bestimmbar ist. Es hat sich aber herausgestellt, dass der Innendurchmesser und der Außendurchmesser in einer festen Funktion zueinander stehen, wenn ein reproduzierbares und definiertes Temperaturprofil im Umformabschnitt und insbesondere entlang der Längsachse des Rohres eingestellt wird. In diesem Fall kann der von der Kamera gemessene Außendurchmesser mit einer einfachen mathematischen Korrektur in den Innendurchmesser umgerechnet werden. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass der Abstand zwischen dem Umformabschnitt und der Kamera während des Umformprozesses immer gleich bleibt, was besonders gut mit der keramischen Isolierung erreicht werden kann.In this case, the measuring device is preferably designed as a camera. The camera can be chosen so that a large working distance at a low viewing angle allows becomes. The lower the viewing angle, the lower the necessary depth of focus, so that less expensive cameras can be used. In this case, the cameras preferably have a telecentric lens. The signals from the camera can be evaluated via an image processing program and converted, for example, into diameter data. Referring again to the applications of the tubes according to the invention in the laboratory and in particular in analytical chemistry, the course of the inner diameter in the extension is of crucial importance, whereas with the camera the outer diameter of the bubble can be determined. However, it has been found that the inner diameter and the outer diameter are in a fixed function to each other when a reproducible and defined temperature profile in the forming section and in particular along the longitudinal axis of the tube is adjusted. In this case, the outer diameter measured by the camera can be converted into the inner diameter with a simple mathematical correction. In this context, it is important that the distance between the forming section and the camera during the forming process always remains the same, which can be achieved particularly well with the ceramic insulation.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Beleuchtungseinheit zum Bereitstellen von Licht zum Beleuchten des Rohres. Insbesondere dann, wenn die Messeinrichtung zum Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres als Kamera oder als eine andere optische Messeinrichtung ausgestaltet ist, ist es von besonderer Bedeutung, dass das Rohr zumindest an der Stelle, an welcher seine radiale Erstreckung bestimmt werden soll, gleichmäßig beleuchtet ist, ohne dass es dabei zu störenden Reflexionen kommt. Die Beleuchtungseinheit kann so ausgestaltet sein, dass die Lichtverhältnisse optimal auf die jeweils verwendete optische Messeinrichtung angepasst sind, um gleichbleibend reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten.Preferably, the device comprises a lighting unit for providing light for illuminating the pipe. In particular, when the measuring device is designed to determine the radial extent of the tube as a camera or as another optical measuring device, it is of particular importance that the tube is uniformly illuminated at least at the point at which its radial extent is to be determined without disturbing reflections. The lighting unit can be designed so that the lighting conditions are optimally adapted to the particular optical measuring device used in order to obtain consistently reproducible measurement results.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung einen Reflexionsbereich zum zielgerichteten Reflektieren des von der Beleuchtungseinheit bereitgestellten Licht innerhalb der Vorrichtung auf. Wie bereits zuvor dargelegt, umschließt das Heizrohr das Rohr ringförmig. Folglich ist es nicht ohne Weiteres möglich, das Rohr direkt im Umformabschnitt zu beleuchten, ohne dass es zu Reflexionen kommt, die vom Rohr ausgehen und die Messergebnisse verfälschen können. Mittels eines Reflexionsbereichs kann zum einen das Rohr indirekt und dennoch ausreichend beleuchtet werden, ohne dass es zu störenden Reflexionen kommt, zum anderen kann die Beleuchtungseinheit flexibel beabstandet vom Rohr und vom Heizrohr angeordnet werden, was den Aufbau der Vorrichtung vereinfacht.In a further embodiment, the device has a reflection region for the purposeful reflection of the light provided by the illumination unit within the device. As already stated above, the heating tube surrounds the tube in an annular manner. Consequently, it is not readily possible to illuminate the tube directly in the forming section, without causing reflections that emanate from the tube and can falsify the measurement results. By means of a reflection region, on the one hand, the tube can be indirectly and yet adequately illuminated without there being any disturbing reflections; on the other hand, the illumination unit can be arranged flexibly spaced from the tube and from the heating tube, which simplifies the construction of the device.
Vorzugsweise weisen die Fixierabschnitte Nuten auf, in welche das Rohr oder das geschlossene einbringbar ist und die entlang einer Längsachse des Rohres fluchten. Auf diese Weise können die Fixierabschnitte einfach und dennoch wirksam ausgestaltet werden. Dadurch, dass die Nuten entlang der Längsachse des Rohres fluchten, wird das Rohr im fixierten Zustand so gut wie nicht auf Biegung beansprucht, was sich positiv auf die Qualität der entstehenden Blase und deren innere Oberfläche auswirkt. Dabei weisen die Fixierabschnitte je eine Klemmeinheit auf, welche so auf das Rohr einwirken, dass das Rohr in den Nuten fixierbar ist. Die Klemmeinheiten können beispielsweise eine Kraft auf das Rohr aufbringen, so dass das Rohr in die Nuten gedrückt und aufgrund der dann entstehenden Reibung zwischen den Nuten und dem Rohr fixiert wird. Die Klemmeinheiten können beispielsweise federbelastet sein und daher eine niedrige Bauhöhe aufweisen, so dass sie den für die Kamera erfassbaren Bereich nicht unnötig einschränken. Bevorzugt werden Prismennuten verwendet, worunter Nuten mit einem V-förmigen Querschnitt zu verstehen sind. Der Öffnungswinkel beträgt dabei typischerweise 90°. Die Prismennuten haben den Vorteil, dass sie den einzuspannenden Gegenstand, hier also das Rohr, selbst zentrieren.Preferably, the fixing sections have grooves into which the pipe or the closed can be inserted and which are aligned along a longitudinal axis of the pipe. In this way, the fixing can be easily and effectively designed. The fact that the grooves are aligned along the longitudinal axis of the tube, the tube is in the fixed state virtually no stress on bending, which has a positive effect on the quality of the resulting bubble and its inner surface. In this case, the fixing each have a clamping unit, which act on the pipe so that the tube is fixable in the grooves. For example, the clamping units may apply a force to the tube such that the tube is forced into the grooves and fixed between the grooves and the tube due to the friction then created. The clamping units may, for example, be spring-loaded and therefore have a low overall height, so that they do not unnecessarily limit the area that can be detected by the camera. Prism grooves are preferably used, which are to be understood as grooves with a V-shaped cross section. The opening angle is typically 90 °. The prism grooves have the advantage that they themselves center the object to be clamped, in this case the pipe.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Regelungseinheit auf, welche mit dem Mehrwegeventil, dem Heizrohr, der Temperaturmesseinrichtung und der Messeinrichtung zum Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres verbindbar ist und die ersten Signale und die zweiten Signale verarbeitet und das Mehrwegeventil zum Einleiten oder Unterbrechen des Gasstroms in das Rohr oder zum Entlüften und das Heizrohr zum Erwärmen des Glassrohres entsprechend ansteuert. In dieser Ausgestaltung kann eine automatisierte Regelung des Herstellungsprozesses der Blase realisiert werden. Dabei kann der Außendurchmesser der Blase nahezu kontinuierlich erfasst und die zeitliche Änderung des Außendurchmessers mit Referenzwerten verglichen werden. Je nach Vergleichsergebnis kann die Temperatur des Heizrohres und/oder der Druck im Rohr durch eine entsprechende Ansteuerung des Mehrwegeventils verändert wird. Durch diese Regelung kann eine Vielzahl von Blasen mit gleichbleibender Qualität bei minimalem Ausschuss hergestellt werden. Ferner ermöglicht es die Regelung, den Herstellungsprozess zu optimieren, beispielsweise durch Auffinden eines bestimmten Temperaturprofils, welches vom Heizrohr durchlaufen wird, so dass die Dauer des Herstellungsprozesses minimiert und somit seine Effektivität gesteigert wird. Auch kann die Regelungseinheit die Trägheit des Herstellungsprozesses berücksichtigen und einen „Bremspunkt“ ermitteln. Selbst wenn zum selben Zeitpunkt der Druck im Rohr abgebaut und das Heizrohr ausgeschaltet wird, heißt dies noch nicht, dass sich der Blasendurchmesser nicht noch vergrößern kann. Um eine Blase mit einem bestimmten Durchmesser zu erlangen, ist es daher notwendig, die Erwärmung zu beenden und den Druck schon abzubauen, wenn der gewünschte Durchmesser der Blase noch nicht erreicht ist, was mit dem Begriff „Bremspunkt“ beschrieben werden soll. Das Vorsehen einer derartigen Regelungseinheit ist nur für das Rohr mit den beiden offenen Enden notwendig, da sich das Rohr mit den geschlossenen Enden ohne Regelung umformen lässt.In a particularly preferred embodiment, the device according to the invention has a control unit, which is connectable to the multi-way valve, the heating tube, the temperature measuring device and the measuring device for determining the radial extent of the tube and the first signals and the second signals processed and the multi-way valve for introducing or Interrupting the flow of gas into the tube or for venting and the heating tube for heating the glass tube accordingly controls. In this embodiment, an automated control of the manufacturing process of the bubble can be realized. In this case, the outer diameter of the bubble can be detected almost continuously and the temporal change of the outer diameter compared with reference values. Depending on the result of the comparison, the temperature of the heating tube and / or the pressure in the tube can be changed by a corresponding control of the multiway valve. This control can produce a variety of bubbles of consistent quality with minimal waste. Furthermore, the control makes it possible to optimize the manufacturing process, for example by finding a specific temperature profile, which is passed through by the heating tube, so that the duration of the manufacturing process is minimized and thus its effectiveness is increased. Also, the control unit can take into account the inertia of the manufacturing process and determine a "braking point". Even if at the same time the pressure in the pipe degraded and the heating tube is turned off, this does not mean that the bubble diameter is not can still enlarge. In order to obtain a bubble with a certain diameter, it is therefore necessary to stop the heating and to reduce the pressure already when the desired diameter of the bubble has not yet been reached, which is to be described by the term "braking point". The provision of such a control unit is only necessary for the pipe with the two open ends, since the pipe can be formed with the closed ends without control.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Umformen eines Rohres, insbesondere eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt geöst, wobei das Rohr ein oder zwei offenen Enden aufweist, umfassend folgende Schritte:
- – Halten und Fixieren des Rohres mit einer Halteeinrichtung, die einen ersten Fixierabschnitt und einen zweiten Fixierabschnitt umfasst,
- – Erwärmen des Rohres mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt angeordneten Heizrohr, welches das Rohr ringförmig umschließt,
- – Bereitstellen eines Gasstroms mittels einer Gasquelle, und
- – Einleiten des Gasstroms in das Rohr über mindestens eines der offenen Enden mit einem mit der Gasquelle kommunizierenden Anschlussstück zum Einstellen des Drucks im Rohr, der eine radiale Erweiterung des Rohres im Umformabschnitt bewirkt.
- Holding and fixing the tube with a holding device comprising a first fixing section and a second fixing section,
- Heating the tube with a heating tube arranged between the first and the second fixing section, which encloses the tube in an annular manner,
- - Providing a gas stream by means of a gas source, and
- - Introducing the gas flow into the tube over at least one of the open ends with a communicating with the gas source fitting for adjusting the pressure in the tube, which causes a radial expansion of the tube in the forming section.
Die Vorteile und technischen Effekte, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden, entsprechen denjenigen, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben worden sind. Insbesondere ist es möglich, das Rohr ohne Drehen um die Längsachse rotationssymmetrisch zu erwärmen, wodurch das Rohr mit einer Blase versehen werden kann, die weitgehend twist- oder torsionsfrei ist und eine weitgehend ebene innere Oberfläche aufweist.The advantages and technical effects which are achieved with the method according to the invention correspond to those which have been described for the device according to the invention. In particular, it is possible to rotationally symmetrically heat the tube without rotation about the longitudinal axis, whereby the tube can be provided with a bubble, which is largely free of twist or torsion and has a substantially flat inner surface.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit folgenden Schritten weitergebildet:
- – Messen der Temperatur des Heizrohres oder im Umformabschnitt des Rohres und Erzeugen von entsprechenden ersten Signalen mittels einer Temperaturmesseinrichtung,
- – Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres und Erzeugen von entsprechenden zweiten Signalen mittels einer entsprechend eingerichteten Messeinrichtung,
- – Verarbeiten der ersten Signale und der zweiten Signale mittels einer Regelungseinheit,
- – Ansteuern eines zwischen der Gasquelle und dem Anschlussstück angeordneten Mehrwegeventils mit der Regelungseinheit und wahlweises Freigeben oder Unterbrechen des Gasstroms in das Rohr oder wahlweises Entlüften des Rohres mittels des Mehrwegeventils, und
- – Ansteuern des Heizrohres mit der Regelungseinheit und wahlweises Erwärmen des Rohres mit dem Heizrohr.
- Measuring the temperature of the heating tube or in the forming section of the tube and generating corresponding first signals by means of a temperature measuring device,
- Determining the radial extent of the tube and generating corresponding second signals by means of a suitably equipped measuring device,
- Processing the first signals and the second signals by means of a control unit,
- - Controlling a arranged between the gas source and the connector multi-way valve with the control unit and optionally releasing or interrupting the gas flow into the tube or selectively venting the tube by means of the multi-way valve, and
- - Actuation of the heating tube with the control unit and optional heating of the tube with the heating tube.
In dieser Ausgestaltung kann eine automatisierte Regelung des Umformprozesses der Blase realisiert werden. Dabei kann der Außendurchmesser der Blase nahezu kontinuierlich erfasst und die zeitliche Änderung des Außendurchmessers mit Referenzwerten verglichen werden. Je nach Vergleichsergebnis kann die Temperatur des Heizrohres und/oder der der Druck im Rohr durch eine entsprechende Ansteuerung des Mehrwegeventils verändert werden. Durch diese Regelung kann eine Vielzahl von Blasen mit gleichbleibender Qualität bei minimalem Ausschuss hergestellt werden. Ferner ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren in dieser Ausgestaltung, den Herstellungsprozess zu optimieren, beispielsweise durch Auffinden eines bestimmten Temperaturprofils, welches vom Heizrohr durchlaufen wird, so dass die Dauer des Umformprozesses minimiert und somit seine Effektivität gesteigert wird.In this embodiment, an automated control of the forming process of the bubble can be realized. In this case, the outer diameter of the bubble can be detected almost continuously and the temporal change of the outer diameter compared with reference values. Depending on the comparison result, the temperature of the heating tube and / or the pressure in the tube can be changed by a corresponding control of the multiway valve. This control can produce a variety of bubbles of consistent quality with minimal waste. Furthermore, the inventive method in this embodiment makes it possible to optimize the manufacturing process, for example by finding a specific temperature profile, which is passed through by the heating tube, so that the duration of the forming process is minimized and thus its effectiveness is increased.
Die Aufgabe wird ferner mit einem Verfahren zum Umformen eines geschlossenen Rohres, insbesondere eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt gelöst, wobei das geschlossene Rohr ein erstes und ein zweites geschlossenes Ende aufweist und mit einem Atmosphärenüberdruck beaufschlagt ist, umfassend folgende Schritte:
- – Halten und Fixieren des geschlossenen Rohres mit einer Halteeinrichtung, die einen ersten Fixierabschnitt und einen zweiten Fixierabschnitt umfasst, und
- – Erwärmen des geschlossenen Rohres mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt angeordneten Heizrohr, welches das geschlossene Rohr ringförmig umschließt Messen der Temperatur des Heizrohres oder im Umformabschnitt des Glasrohres,
- – Erzeugen von entsprechenden ersten Signalen mittels einer Temperaturmesseinrichtung,
- – Verarbeiten der ersten Signale mittels einer Regelungseinheit, und
- – Ansteuern des Heizrohres mit der Regelungseinheit und wahlweises Erwärmen des Glasrohres mit dem Heizrohr.
- Holding and fixing the closed tube with a holding device comprising a first fixing section and a second fixing section, and
- Heating the closed tube with a heating tube arranged between the first and the second fixing section, which encloses the closed tube in an annular manner measuring the temperature of the heating tube or in the forming section of the glass tube,
- Generating corresponding first signals by means of a temperature measuring device,
- - Processing the first signals by means of a control unit, and
- - Actuation of the heating tube with the control unit and optional heating of the glass tube with the heating tube.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sich die Regelung nur darauf beschränkt sicherzustellen, ob die Temperatur des Heizrohres tatsächlich der vorgegebenen Solltemperatur entspricht. Da der Atmosphärenüberdruck bereits im geschlossenen Rohr vorhanden ist, muss das geschlossene Rohr nur noch mit dem definierten, reproduzierbaren Temperaturprofil erwärmt werden, so dass sich Blasen von derselben Größe einstellen.A significant advantage of this method is that the control is limited only to ensure that the temperature of the heating tube actually corresponds to the predetermined target temperature. Since the atmospheric pressure is already present in the closed tube, the closed tube only has to be heated with the defined, reproducible temperature profile so that bubbles of the same size are established.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm zum Betreiben einer Regelungseinheit gelöst, mit welcher eine Vorrichtung zum Umformen eines Rohres, insbesondere eines Kapillarröhrchens, in einem Umformabschnitt regelbar ist, wobei die Vorrichtung umfasst:
- – eine Halteeinrichtung zum Halten und Fixieren des Rohres mit einem ersten Fixierabschnitt und einem zweiten Fixierabschnitt,
- – ein zwischen dem ersten und dem zweiten Fixierabschnitt angeordnetes Heizrohr, welches das Rohr ringförmig umschließt und mit dem das Rohr erwärmbar ist,
- – eine Gasquelle zum Bereitstellen eines Gasstroms, und
- – ein mit der Gasquelle kommunizierendes Anschlussstück zum Einleiten des Gasstroms in das Rohr über eines der offenen Enden,
- – ein Mehrwegeventil zum Einleiten oder Unterbrechen des Gasstroms in das Rohr oder zum Entlüften des Rohres,
- – eine Temperaturmesseinheit zum Messen der Temperatur des Heizrohres oder im Umformabschnitt des Rohres und Erzeugen von entsprechenden ersten Signalen,
- – eine Messeinrichtung zum Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres und Erzeugen von entsprechenden zweiten Signalen,
- – Messen der Temperatur des Heizrohres oder im Umformabschnitt des Rohres und Erzeugen von entsprechenden ersten Signalen mittels der Temperaturmesseinrichtung,
- – Bestimmen der radialen Erstreckung des Rohres und Erzeugen von entsprechenden zweiten Signalen mittels der Messeinrichtung,
- – Verarbeiten der ersten Signale und der zweiten Signale mittels der Regelungseinheit,
- – Ansteuern des Mehrwegeventils mit der Regelungseinheit und wahlweises Freigeben oder Unterbrechen des Gasstroms in das Rohr oder wahlweises Entlüften des Rohres mittels des Mehrwegeventils, und
- – Ansteuern des Heizrohres mit der Regelungseinheit und wahlweises Erwärmen des Rohres mit dem Heizrohr.
- A holding device for holding and fixing the tube with a first fixing section and a second fixing section,
- A heating tube arranged between the first and the second fixing section, which surrounds the tube in an annular manner and with which the tube can be heated,
- A gas source for providing a gas flow, and
- A connector communicating with the gas source for introducing the gas flow into the tube via one of the open ends,
- A multi-way valve for introducing or interrupting the gas flow into the pipe or for venting the pipe,
- A temperature measuring unit for measuring the temperature of the heating tube or in the forming section of the tube and generating corresponding first signals,
- A measuring device for determining the radial extent of the tube and generating corresponding second signals,
- Measuring the temperature of the heating tube or in the forming section of the tube and generating corresponding first signals by means of the temperature measuring device,
- Determining the radial extent of the tube and generating corresponding second signals by means of the measuring device,
- Processing the first signals and the second signals by means of the control unit,
- - Controlling the multi-way valve with the control unit and optional release or interruption of the gas flow into the tube or optional venting of the tube by means of the multi-way valve, and
- - Actuation of the heating tube with the control unit and optional heating of the tube with the heating tube.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Computerprogramms kann eine automatisierte Regelung des Umformprozesses der Blase realisiert werden. Dabei kann der Außendurchmesser der Blase nahezu kontinuierlich erfasst und die zeitliche Änderung des Außendurchmessers mit Referenzwerten verglichen werden. Über den Computer können Sollwerte für den Außendurchmesser eingegeben werden. Je nach Vergleichsergebnis kann die Temperatur des Heizrohres geändert und/oder der Druck im Rohr eingeleitet, der Massenstrom des Gasstroms geändert oder unterbrochen oder das Rohr durch eine entsprechende Ansteuerung des Mehrwegeventils geändert wird. Durch diese Regelung kann eine Vielzahl von Blasen mit gleichbleibender Qualität bei minimalem Ausschuss hergestellt werden. Ferner ermöglicht es das erfindungsgemäße Computerprogramm, den Herstellungsprozess zu optimieren, beispielsweise durch Auffinden eines bestimmten Temperaturprofils, welches vom Heizrohr durchlaufen wird, so dass die Dauer des Herstellungsprozesses minimiert und somit seine Effektivität gesteigert wird. Es können sehr viele Daten erfasst und verarbeitet werden, so dass der Herstellungsprozess mit einem hohen Maß an Reproduzierbarkeit durchlaufen werden kann. Ferner können sämtliche durchlaufene Herstellungsprozesse vom Computer dokumentiert und ausgewertet werden. Ein derartiges Computerprogramm ist für das geschlossene Rohr nicht notwendig.By means of the computer program according to the invention, an automated regulation of the forming process of the bladder can be realized. In this case, the outer diameter of the bubble can be detected almost continuously and the temporal change of the outer diameter compared with reference values. Setpoints for the outer diameter can be entered via the computer. Depending on the result of the comparison, the temperature of the heating tube can be changed and / or the pressure introduced in the tube, the mass flow of the gas stream changed or interrupted or the tube is changed by a corresponding control of the multi-way valve. This control can produce a variety of bubbles of consistent quality with minimal waste. Furthermore, the computer program according to the invention makes it possible to optimize the production process, for example by finding a specific temperature profile, which is passed through by the heating tube, so that the duration of the manufacturing process is minimized and thus its effectiveness is increased. Very much data can be collected and processed so that the manufacturing process can be run through with a high degree of reproducibility. Furthermore, all processed manufacturing processes can be documented and evaluated by the computer. Such a computer program is not necessary for the closed pipe.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Rohr und insbesondere ein Kapillarröhrchen mit einer Längsachse und einer Erweiterung, wobei die Erweiterung in einer wählbaren durch die Längsachse verlaufende Ebene eine ganzzahlige Anzahl von i > 1 oberer Radien und unterer Radien aufweist und für jede Anzahl i der Wert berechnet und der maximale Wert
Vorzugsweise besteht das Rohr oder das geschlossene Rohr aus Borosilikatglas, wobei der Umformabschnitt und die nicht umgeformten Abschnitte im Wesentlichen dieselbe Alkaliborat-Konzentration aufweisen. Mit anderen Worten weisen die erfindungsgemäßen Rohre aus Borosilikatglas keine Zonen mit einer Verarmung oder Anreicherung von Alkaliborat auf. Dies ist insbesondere eine Folge des erfindungsgemäßen Umformprozesses, bei welchem aufgrund der Verwendung des ringförmigen Heizrohres anstelle von Gasbrennern das Rohr nur soweit erwärmt wird, wie es für den Umformprozess notwendig ist. Die hierfür notwendige Temperaturen liegen in etwa zwischen 800 bis 900°C, also deutlich unter der Verdampfungstemperatur der Alkaliborate, so dass es nicht oder zu keiner wesentlichen Verarmung oder Anreicherung von Alkaliboraten innerhalb des Glasrohres kommt. Es bildet sich keine Delaminationszone oder Kondensationszone aus, wodurch eine Abschälung von schuppenförmigen Glaspartikeln oder eine Migration von Alkaliboraten in die im Rohr geführten Flüssigkeiten verhindert wird.Preferably, the tube or closed tube is borosilicate glass, with the forming section and unformed sections having substantially the same alkali borate concentration. In other words, the borosilicate glass tubes of the invention have no zones of depletion or accumulation of alkali borate. This is in particular a consequence of the forming process according to the invention, in which due to the use of the annular heating tube instead of gas burners, the tube is heated only to the extent necessary for the forming process. The temperatures required for this purpose are approximately between 800 to 900 ° C, well below the evaporation temperature of the alkali metal borates, so that there is no or no significant depletion or accumulation of alkali borates within the glass tube. No delamination zone or condensation zone is formed, which prevents peeling of flaky glass particles or migration of alkali borates into the liquids conducted in the pipe.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment. Show it
In
In etwa mittig zwischen den beiden Fixierabschnitten
Ferner umfasst die Vorrichtung
Darüber hinaus weist die Vorrichtung
Des Weiteren ist eine Regelungseinheit
Das Rohr
The
Mit zunehmender Erwärmung wird das Rohr
Die dem Außendurchmesser der Blase entsprechenden ersten Signale und die der Temperatur des Heizrohres oder des Rohres
In
Das erfindungsgemäße Rohr
wobei
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10, 101, 10210, 101, 102
- Vorrichtung contraption
- 1111
- Rohr pipe
- 1212
- Halteeinrichtung holder
- 1414
- erster Fixierabschnitt first fixing section
- 1616
- zweiter Fixierabschnitt second fixing section
- 1818
- Nut groove
- 2020
- erste Klemmeinheit first clamping unit
- 2222
- zweite Klemmeinheit second clamping unit
- 2424
- erstes offenes Ende first open end
- 2626
- zweites offenes Ende second open end
- 2828
- Anschlussstück connector
- 3030
- Kanal channel
- 3232
- Ventil Valve
- 3434
- Gasquelle gas source
- 3636
- Mehrwegeventil Multi-way valve
- 3838
- Heizrohr heating pipe
- 4040
- innere Oberfläche inner surface
- 4242
- Stirnfläche face
- 4444
- Fase chamfer
- 4545
- Induktionsspule induction coil
- 4646
- Isolierung insulation
- 4848
- Temperaturmesseinrichtung Temperature measuring device
- 5050
- Pyrometer pyrometer
- 5252
- Messeinrichtung measuring device
- 5454
- optische Messeinrichtung optical measuring device
- 5656
- Kamera camera
- 5858
- Beleuchtungseinheit lighting unit
- 6060
- Reflexionseinheit reflection unit
- 6262
- Regelungseinheit control unit
- 6464
- elektrische Leitung electrical line
- 6666
- Umformabschnitt forming section
- 6767
- geschlossenes Rohr closed pipe
- 6868
- erstes geschlossenes Ende first closed end
- 7070
- zweites geschlossenes Ende second closed end
- Ee
- Ebene level
- LL
- Längsachse longitudinal axis
- R1,o R 1, o
- erster oberer Radius first upper radius
- R1,u R 1, u
- erster unterer Radius first lower radius
- R2,o R 2, o
- zweiter oberer Radius second upper radius
- R2,u R 2, u
- zweiter unterer Radius second lower radius
Claims (25)
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP4067315B1 (en) * | 2021-03-29 | 2025-03-12 | Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG | Quartz glass tube and method of manufacturing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112376A (en) * | 1989-12-22 | 1992-05-12 | Schott Glaswerke | Process and apparatus for the outer calibration of sections of glass tube |
| DE19527794A1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-01-23 | Ifg Inst Fuer Geraetebau Gmbh | Micro-channel capillary optical element mfr. for use in e.g. microscopy |
| EP0992460A2 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-12 | Alcatel | Method and apparatus for controlling the shape and position of a deformable object |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5878348A (en) * | 1981-10-31 | 1983-05-11 | Toshiba Corp | Manufacturing device for glass bulb for emission tube |
| US7163655B2 (en) * | 2002-03-28 | 2007-01-16 | Scimed Life Systems, Inc. | Method and apparatus for extruding polymers employing microwave energy |
| US6925839B2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-08-09 | Corning Incorporated | Method for making capillary splice |
| US8173062B1 (en) * | 2004-09-30 | 2012-05-08 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Controlled deformation of a polymer tube in fabricating a medical article |
| US7666342B2 (en) * | 2007-06-29 | 2010-02-23 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Method of manufacturing a stent from a polymer tube |
-
2013
- 2013-06-20 DE DE102013211725.6A patent/DE102013211725A1/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-06-16 WO PCT/EP2014/062555 patent/WO2014202525A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112376A (en) * | 1989-12-22 | 1992-05-12 | Schott Glaswerke | Process and apparatus for the outer calibration of sections of glass tube |
| DE19527794A1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-01-23 | Ifg Inst Fuer Geraetebau Gmbh | Micro-channel capillary optical element mfr. for use in e.g. microscopy |
| EP0992460A2 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-12 | Alcatel | Method and apparatus for controlling the shape and position of a deformable object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| R003 | Refusal decision now final |