技术摘要：
本发明涉及一种用于处理玻璃管端部的方法，该方法包括以下步骤：i.提供玻璃管坯料(10)，其中，该玻璃管坯料(10)包括至少两个管端部(11a，11b)；ii.处理该至少一个管端部(11a，11b)。该方法的特征在于，在提供玻璃管坯料(10)之后且在处理该至少一个管端部(11a，11b)之前  全部
背景技术：
在玻璃管的生产中，将玻璃管坯料与连续运行的环形玻璃束分开，随后以精确的 方式将玻璃管配料分别转移到后续的处理过程中，然后再对玻璃管配料进行进一步处理。 依次布置用于处理玻璃管坯料的各个系统，从而形成生产线。 在进一步的处理期间，对分离出的管的端部进行处理，从而可以产生不同类型的 端部。端部可以是例如开放端部或封闭端部。如此生产的管例如用作药物包装的特殊玻璃 管。这里所关注的是用于进一步处理以形成小瓶、安瓿、注射器、胶囊等的中间产品。就清洁 度和尺寸精度而言，对这种特殊的玻璃管具有最高质量要求。 在已知的方法中，在连续的输送过程中利用输送装置将与环形束分开的玻璃管坯 缓慢冷却。同时，玻璃管坯料的子区域、特别是管端部通过热处理步骤被局部加热。例如，DE  10  2010  017  731  A1公开了这种方法。 DE  102  00  144  B4例如公开了一种用于分离材料、尤其是玻璃的方法，其中，将材 料刻痕然后用激光照射。在此，激光的波长在材料吸收辐射的范围内。因此，该材料可以吸 收激光的能量并被加热。这确保了切断材料的应力。也可以从DE  42  14  159  C1和DE  44  44  547  C2中已知利用激光进行分离的方法。 各个步骤在生产线的某些位置上进行，这些位置根据输送速度分别与玻璃管坯料 的温度相关联。选择要进行处理步骤的站的位置，以使玻璃管坯料的温度冷却到可以进行 进一步处理的水平。例如，刻痕断裂过程只能在较低的管温度下进行。因此，执行这种断裂 过程的系统必须相应地位于处理线上的下游。由于后期的刻痕断裂过程以及分离点的相关 预热过程，玻璃管坯料中还存在形成冷凝水的风险。在此，来自燃烧器废气的水蒸气在管内 表面上冷凝，导致在管内表面上形成了沉积物。这会对要生产的玻璃管的质量产生不利影 响，并导致玻璃管产品失效。 另一个问题在于，玻璃管坯料在各个处理站处的温度基本上取决于室温，尤其取 决于玻璃管坯料的输送装置的输送速度。就其本身而言，输送速度取决于从玻璃供应槽不 断输送的玻璃量以及要生产的产品的几何特性。 例如，如果生产的玻璃管的体积小和/或壁厚小，则每个玻璃管需要的玻璃量就 少，并且输送速度高，以将大量的玻璃管坯料运走。相反，如果生产的玻璃管具有大体积和/ 或大壁厚，则每个玻璃管需要大量玻璃，并且输送速度低。因此，要生产的玻璃管的几何形 状直接影响玻璃管坯料的输送速度及其在各个处理系统上的温度。因此，不同的几何形状 导致各个处理步骤的温度不同。由于并非所有玻璃管坯料都能在最佳温度下处理，因此会 对质量产生不利影响。 3 CN 111574041 A 说　明　书 2/10 页
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种用于处理玻璃管端部的改进的方法和改进的设 备。 该目的通过独立权利要求和从属权利要求的主旨来实现。 在第一方面，本发明涉及一种用于处理玻璃管端部的方法，其中所述方法包括以 下步骤： i.提供玻璃管坯料，其中，所述玻璃管坯料包括至少两个管端部， ii.处理至少一个所述管端部。 在提供所述玻璃管坯料之后且在处理至少一个所述管端部之前，利用冷却站主动 地冷却所述至少一个管端部。 提供玻璃管坯料至少包括将分离的玻璃管坯料有序地送入布置在分离位置下游 的处理站，因此这是生产过程的一部分。在该过程中，在提供玻璃坯料之前先撤回玻璃管生 产设备中的玻璃管束(也称为环形束)，以及从玻璃管束中切下玻璃管坯料。在提供玻璃管 坯料期间，玻璃管坯料的温度范围的下限为150℃，特别是200℃，优选为250℃，上限为400 ℃，特别是350℃，优选为300℃。 管端部的处理包括：例如，刻痕断裂操作，以产生管端部的限定的边缘；在管端部 上进行开孔操作，以产生用于随后的最终产品的均压孔；和/或管端部的封闭操作，以生产 具有一个或两个封闭端部的玻璃管。 主动冷却应理解为是指使用冷却剂并且与被动冷却相反消耗能量的冷却操作。 使用冷却剂也会发生被动冷却。例如，为了冷却，热交换器可以填充有冷却剂，该 冷却剂通过对流将热量从管端部传递走。这样的系统将不需要其自身的能量供应，从而不 需要消耗能量。 冷却剂可以特别地包括但不限于空气、薄雾或特定的气体混合物。薄雾被理解为 是指气体，特别是空气，在其中分布的水滴大小不超过20μm。当使用液体冷却剂，特别是诸 如液态氮、液态二氧化碳或其他液态气体之类的低温液体时，冷却站的位置应使液体在与 管端部接触之前完全蒸发。此外，冷却剂可以被预冷却，特别是在能量消耗的情况下。可以 进一步消耗能量以移动冷却剂，特别是使其在冷却剂回路中循环或将其作为定向流引导到 管端部上。 主动冷却进一步缩短了玻璃管坯料必须在处理线上覆盖的路径，以达到最佳温度 (以下称为冷却路径)。因此，减小了用于执行处理玻璃管端部的方法的设备的所需空间。冷 却路径的缩短和主动冷却进一步有利地具有避免在管内表面上形成冷凝水的效果，从而进 一步提高了处理质量。 在一个实施例中，通过主动冷却将至少一个管端部冷却到预定温度。预定温度优 选为100℃至120℃之间的温度。 主动冷却到至少一个管端部的预定温度确保了实现用于一个或多个管端部的相 应后续处理的最佳温度。因为主动冷却仅作用于管端部，所以冷却基本不会影响玻璃管其 余部分的温度条件。特别地，这样可以避免玻璃管端部之间的冷凝形成和有害应力，并且对 于相同生产设备上的不同玻璃管几何形状，总体上可以确保玻璃管的更高且一致的质量。 预定的温度由随后的处理步骤调节。所需的冷却功率可以适应各种影响因素。除 4 CN 111574041 A 说　明　书 3/10 页 了输送速度之外，这些影响因素还包括入口侧管的温度，即冷却路径上游的玻璃管坯料的 温度，管的几何形状和环境参数，例如，环境温度和空气湿度。 因此，特别地，冷却站的冷却功率的设置可以在主动冷却之前达到预定温度，以达 到预定温度。要为某个温度设置的冷却功率首先取决于要去除的热量，因此尤其取决于预 定温度本身，玻璃管坯料的几何形状以及输送速度，尤其是玻璃管坯料在冷却路径上所花 费的时间。通过设置冷却功率以及随后冷却到预定温度，可以使冷却适应于不同的玻璃管 几何形状。因此，冷却至预定温度是由没有指定目标的简单冷却限制。 在另一个实施例中，至少一个冷却站将定向冷却剂流用于主动冷却。冷却剂流例 如但不限于气流，尤其是空气流、氮气流或薄雾流的形式。例如可以利用喷嘴将冷却剂流引 导到至少一个管端部上，使得管端部被冷却以适合于进一步处理的要求，并且例如达到预 定温度。 在玻璃管端部的处理方法中，以有利的方式，产生冷却剂流、特别是空气流为提供 有效的冷却的最划算的方式。此外，通过例如调节所使用的冷却剂的质量流量或将冷却剂 本身预冷却到不同程度，可以容易地控制通过冷却剂流进行的冷却。 在另一个实施例中，在提供玻璃管坯料之后，所述方法包括以下步骤： a)利用至少一个传感器来检测至少一个管端部的温度， b)基于检测到的至少一个管端部的温度来控制冷却站。 步骤a)和b)可以在至少一个管端部的主动冷却之前、之后或期间连续地执行一次 或多次或在控制回路中连续执行。为此，传感器可以布置在冷却站的上游、下游和/或内部。 以有利的方式，由于温度检测和冷却站的检测耦合控制的结果，至少一个管端部 的温度可以被更精确地控制或与要生产的玻璃管的几何形状匹配。如果例如冷却站使用非 预冷却的空气流进行主动冷却，并且如果室温发生变化(例如由于空调系统无法正常运行 或天气变化)，则冷却站的冷却功率也会改变。例如，可以通过传感器检测到冷却效果减弱， 一旦如此，激活冷却站以增加冷却功率。 在另一方面，本发明涉及一种用于处理玻璃管端部的设备，其中，所述设备包括用 于具有至少两个管端部的玻璃管坯料的输送装置以及用于处理至少一个管端部的至少一 个处理系统，其中，输送装置被设计成在输送方向上横向地输送玻璃管坯料，其中，所述至 少一个处理系统垂直于输送方向紧邻输送装置定位，其特征在于，在所述至少一个处理系 统的上游并且垂直于输送方向，至少一个主动冷却站在输送方向上紧邻输送装置定位。 所述至少一个处理系统可以包括用于处理玻璃管端部的上述系统之一，特别是气 体燃烧器、激光器或用于对管端部进行刻痕的另一种合适的系统、用于使至少一个管端部 的一部分断裂的站、开孔站和/或用于封闭玻璃管的站。 输送装置尤其可以构造为输送带。输送装置沿输送方向延伸，在将玻璃管坯料从 环形束上切下之后，沿该输送方向进行输送。玻璃管坯料具有主延伸轴线。玻璃管坯料通过 输送装置横向地即垂直于其主延伸轴线地被输送。此外，玻璃管坯料优选地在水平位置被 运输和处理。 所述设备包括至少一个、优选地两个主动冷却站，在每种情况下，其在输送方向上 分别位于玻璃管坯料的紧靠输送装置的一端部。 所述至少一个主动冷却站是适合于利用冷却剂作用在玻璃管坯料的管端部上的 5 CN 111574041 A 说　明　书 4/10 页 设备。与诸如热交换器之类的被动冷却站相反，主动冷却站消耗能量以实现冷却作用。 所述至少一个主动冷却站紧邻输送装置定位，以冷却由输送装置输送的玻璃管坯 料的管端部。冷却站尤其在管端部的区域中、即在输送期间管端部移动通过的区域中紧邻 输送装置定位。冷却站优选地定位在距管端部区域几毫米到几厘米的距离处，从而确保冷 却站的冷却作用以最小的损失到达管端部。 在另一实施例中，该至少一个主动冷却站包括用于产生定向冷却剂流的设备。 用于产生定向冷却剂流的设备包括至少一个冷却剂送入器和与其连接的喷嘴。冷 却剂送入器可以例如连接到压缩机，该压缩机本身就是冷却站的组成部分。该至少一个压 缩机吸入冷却剂，并因此在其吸入侧与连接到喷嘴的出口侧之间产生压力差。作为压缩机 的替代，也可以使用泵或类似的装置来移动流体。替代地，还可以从网络或可以将冷却剂送 入器连接到的容器处提供预压缩的冷却剂。 所述至少一个喷嘴与压缩机流体连接，从而产生的压力差使冷却剂从喷嘴流出， 喷嘴和压缩机共同形成一个单元，称为吹塑器。喷嘴凭借其形状确定冷却剂流的方向和形 状。 冷却剂流优选可以利用吹塑器定向。吹塑器尤其可以定向在所输送的玻璃管坯料 的管端部上。这意味着喷嘴的设计方式应使冷却剂流撞击管端部。 在另一个优选的实施例中，吹塑器包括开槽喷嘴，其中开槽喷嘴平行于输送方向 延伸。开槽喷嘴的长度尤其可以大于0.05米，特别是大于0.5米并且小于2米。 开槽喷嘴应理解为具有冷却剂从其中流出的槽形开口的喷嘴。冷却剂流在此呈现 的形状对应于在输送方向上延伸的扁平流。 以有利的方式，开槽喷嘴适于沿其延伸方向产生连续的冷却剂流，玻璃管坯料在 设备的操作过程中以恒定的速度流过该连续的冷却剂。管端部被连续的冷却剂流均匀地冷 却，从而降低了不必要的热应力的风险。特别是在短而强的冷却剂冲击的情况下，与连续且 相对缓慢的冷却相比，可以产生高的冷却梯度。高的冷却梯度又导致玻璃中不希望有的局 部应力，这种应力可以通过连续冷却来避免。 在另一个实施例中，吹塑器包括至少两个喷嘴，其中，该至少两个喷嘴布置在沿输 送方向延伸的水平面的彼此相对的侧上。 如果玻璃管坯料沿输送方向进行输送，它们将平行于该平面移动。管端部以这种 方式穿过上方和下方布置至少两个喷嘴的区域或者至少两个喷嘴至少部分接合的区域。因 此有利地从上方和下方均匀地冷却管端部。该至少两个喷嘴尤其可以分别被配置为平行于 输送方向延伸的开槽喷嘴。 此外，吹塑器还可以具有三个或更多个喷嘴，如上所述，至少两个喷嘴布置在彼此 相对的侧面上，并且至少一个喷嘴可以端部定向在管端部上。 此外，在侧面轮廓上，即在输送方向上或与输送方向相反地观察，吹塑器可以具有 U形壳体，其中，U形开口指向玻璃管坯料的方向。此外，U形壳体可以平行于输送方向延伸， 从而使得壳体的形状像通道，管端部移动通过该通道。U形壳体的内侧可以具有例如多个 孔，这些孔以一排或多排布置并且平行于输送方向。替代地或附加地，U形壳体在内侧上可 以具有一个或多个平行于输送方向延伸的槽形开口。冷却剂流过孔和/或开口。孔和/或槽 形开口还可以形成喷嘴。 6 CN 111574041 A 说　明　书 5/10 页 通过在吹塑器中分布喷嘴和/或形成喷嘴的孔和/或开口，冷却剂流可以定向到管 端部上，从而允许对管端部的各个子区域进行有针对性的精确冷却。 在另一个实施例中，至少一个冷却站的吹塑器布置成使得仅管端部的上侧或仅管 端部的下侧被冷却。 在替代实施例中，吹塑器包括可沿输送方向移动的至少一个喷嘴，其中，冷却站包 括驱动器，该驱动器联接到该至少一个喷嘴，用于在输送方向上使至少一个喷嘴与输送装 置同步地移动。 喷嘴与输送装置同步地移动有利地具有这样的效果，即，喷嘴的移动速度，尤其与 由输送装置移动的玻璃管坯料的输送速度相同。在冷却过程中，可以将这种“同时运行 (concomitantly  running)”的喷嘴精确地分配给一个玻璃管坯料。将喷嘴分配给玻璃管坯 料并结合相对于该玻璃管坯料的同步移动能使对玻璃管坯料的至少一个管端部的子区域 进行有针对性的精确冷却。特别地，在该实施例中，喷嘴也可以放置在玻璃管坯料内，并有 利地从内部冷却管端部或其子区域。 在另一实施例中，该设备包括传感器和控制单元，其中该传感器、控制单元和至少 一个冷却站彼此通信地连接，其中该传感器被设计为检测温度，并且其中该控制单元设计 成根据传感器检测到的温度来控制该至少一个冷却站。 特别地，传感器被设计成检测管端部的温度。传感器可以特别设计为温度计、红外 传感器或NTC或PTC热敏电阻，以接触或优选非接触方式进行测量。非接触式测量传感器还 具有以下优点：玻璃管坯料不会因与传感器的接触而被污染。 传感器、控制单元和冷却站之间的通信连接可以设计为有线或无线连接，特别是 无线电、NFC、RFID、WLAN、光学、模拟或光电连接。 该控制单元尤其可以被设计为PID控制器、计算机或适合于数据处理的另一装置。 以有利的方式，传感器和控制单元具有这样的效果，即冷却站可以对处理线的变 化的边界条件、特别是变化的环境温度做出反应，从而使用于处理玻璃管坯料的设备相对 于热边界条件变得更加灵活。 传感器可以例如定位在该至少一个冷却站的上游，并且对仍待冷却的管端部的温 度进行预定。以有利的方式，该至少一个冷却站的冷却功率可以适于对应于仍要被冷却的 管端部的温度。由此尤其可以补偿室温的变化。 此外，传感器可以例如定位在该至少一个冷却站的下游并且对已经冷却的管端部 的温度进行后确定。这样，就能进行调节，该调节尤其考虑冷却站的冷却功率或周围条件的 变化。 在另一个实施例中，该设备包括多个传感器。传感器可以特别地定位在该至少一 个冷却站的上游和下游，并且在管端部的冷却期间检测多个管端部的温度。因此，可以根据 处理线上的位置来检测管端部的实际温度曲线，该温度曲线指示要冷却的管端部的温度。 可以将实际温度曲线与期望的温度曲线进行比较，该期望的温度曲线指示管端部在处理线 上的每个位置的预定温度。 以有利的方式，控制单元可以对实际温度曲线与期望温度曲线的任何偏差做出反 应，并对应于该偏差激活该至少一个冷却站。 在另一实施例中，该至少一个主动冷却站包括冷却单元，吹塑器包括冷却剂管线， 7 CN 111574041 A 说　明　书 6/10 页 其中，冷却单元布置在冷却剂管线上。在该实施例中，冷却剂管线从压缩机延伸到吹塑器的 至少一个喷嘴。 以有利的方式，冷却单元可以对冷却剂管线内的冷却剂进行冷却，从而增加冷却 站的冷却功率。 附图说明 下面示出了各个示例性实施例： 图1示出了根据现有技术已知的用于处理玻璃管端部的设备的示意图， 图2示出了具有至少一个冷却站的用于处理玻璃管端部的设备的示意图， 图3示出了具有喷嘴的第一吹塑器的侧视图， 图4示出了具有喷嘴的第二吹塑器的侧视图， 图5示出了具有两个喷嘴的第三吹塑器的侧视图， 图6示出了设有U形喷嘴的第四吹塑器的侧视图， 图7示出了具有同时运行的喷嘴的第五吹塑器的侧视图， 图8示出了冷却站的实施例的一部分， 图9示出了用于处理玻璃管端部的方法的流程图，以及 图10示出了用于处理玻璃管端部的方法的另一实施例的流程图。