DE102016122061A1 - Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen mit geringer Delaminationsneigung unter der Einwirkung einer Spülgasströmung - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen mit einem flachen Boden und einer gegenüberliegenden Einfüllöffnung wird der Boden des Glasfläschchens an mehreren Bearbeitungspositionen weiter geformt. Während der gesamten weiteren Formung des Bodens wird mit Hilfe eines Spülgases, das über die Einfüllöffnung des Glasfläschchens mittig ein- oder ausströmt und außermittig aus- oder einströmt, eine Spülgasströmung im Inneren der Glasfläschchen erzeugt, um Delaminationseffekte zu reduzieren.Zum Einblasen oder Absaugen des Spülgases dient ein Rohr oder eine Düse. Verschiedene Geometrien und Anordnungen des Rohrs oder der Düse werden offenbart. Eine Vielzahl von geometrischen Konstellationen der Rohrdurchmesser und verschiedene Massestrom-Einstellungen werden offenbart.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen mit geringer Delaminationsneigung unter kontrollierten Bedingungen unter der Einwirkung einer Spülgasströmung, die während der gesamten Formgebung der Böden der Glasfläschchen vorherrscht.
• Hintergrund der Erfindung
• Durch die immer höheren Qualitäts- und Sicherheitsstandards werden heutzutage in medizinischen, pharmazeutischen und chemischen Betrieben Glasfläschchen von höchster Qualität und Güte benötigt. Insbesondere wird gefordert, dass Glasfläschchen eine sehr hohe chemische Beständigkeit aufweisen sollen, um eine möglichst lange Lagerung ihres Inhaltes ohne Diffusion oder ungewollte chemische Reaktionen zu ermöglichen. Mit herkömmlichen Produktionsverfahren, die z.B. aus der US 1 700 326 A und der US 2 193 376 bekannt sind, können Glasfläschchen mit dieser Eigenschaft jedoch nicht (oder zumindest nicht mit der gewünschten Qualität) hergestellt werden.
• Erst moderne Herstellungsverfahren ermöglichen die Herstellung von Glasfläschchen mit der gewünschten chemischen Beständigkeit. Heutzutage existieren zwei prinzipielle Verfahren, um Glasfläschchen mit sehr hoher chemischer Beständigkeit herzustellen, nämlich das nachträgliche Beschichten der Innenwände (z.B. mit Siliziumverbindungen) oder das direkte Herstellen von Glasfläschchen mit einer homogenen Oberfläche mittels spezieller Herstellungsverfahren.
• Zum direkten Herstellen der gewünschten Glasbehälter kann insbesondere die aus der EP 2 818 454 A1 der Anmelderin bekannte Vorrichtung herangezogen werden. Diese Vorrichtung umfasst eine sog. Muttermaschine und eine nachgeordnete sog. Bodenmaschine. In dem Herstellungsprozess wird zunächst ein Glasrohr an einer Halteeinheit der Muttermaschine angebracht, welches dann durch Drehen der Muttermaschine in die verschiedenen Bearbeitungspositionen gebracht wird, um vorbearbeitet zu werden. Danach wird ein lokal erwärmtes Ende eines Glasrohrs in einem Trennprozess getrennt und die sich dabei ausbildenden Glasfläschchen, die einen geschlossenen Boden aufweisen, werden an eine Halteeinheit der nachgeordneten Bodenmaschine übergeben, wo die Böden der Glasfläschchen an verschiedenen Bearbeitungspositionen der Bodenmaschine weiter bearbeitet werden. An den Bearbeitungspositionen der Bodenmaschine werden verschiedene Schritte zur geeigneten Formung des Glasfläschchen-Bodens vorgenommen. Hierbei wird, insbesondere durch verschiedene Heißformgebungsprozesse bei Temperaturen, bei denen das Glas verformbar ist, und rasche Drehung der Glasfläschchen, ein möglichst flacher Glasfläschchen-Boden erzeugt, welcher während des Prozesses wegen der vorherrschenden hohen Temperaturen eine vergleichsweise niedrige Viskosität aufweist. Damit der Glasfläschchen-Boden infolge dessen nicht in sich zusammensackt, wird mittels eines kurzzeitig eingeblasenen Gases im Innern des Glasfläschchens ein geeigneter Gegendruck erzeugt, um den Boden zu stabilisieren. Hierzu wird jedoch keine kontinuierliche Gasströmung verwendet. Vielmehr wird ein Gas-Druckimpuls verwendet, um einen im Wesentlichen statischen Gegendruck im Inneren der Glasfläschchen aufzubauen. Während der weiteren Bearbeitung des Bodens eines Glasfläschchens strömt praktisch kein Gas aus dem Innern des Glasfläschchens wieder aus. In den darauffolgenden Bearbeitungsschritten wird der Glasfläschchen-Boden dann zu seiner weiteren Formung noch in eine Matrizenform gepresst und anschließend abgekühlt.
• Zum Ausbilden des Staudrucks im Inneren der Glasfläschchen wird die Einfüllöffnung im Wesentlichen über ihren gesamten Querschnitt von einem Rohr oder einer Düse kurzzeitig mit einem Gas angeblasen, wobei das Rohr oder die Düse unter einem vergleichsweise großen Abstand zur Einfüllöffnung und insbesondere außerhalb des Glasfläschchens angeordnet ist, um weiteren apparativen Aufwand beispielsweise für eine vertikale Verstellung des Rohrs bzw. der Düse zu vermeiden. Die Prozessbedingungen sind dabei insgesamt nur schwer zu kontrollieren, was zu Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung der Glasfläschchen führt.
• Bei dem zuvor genannten Herstellungsverfahren dampfen aufgrund der im Bereich des Bodens vorherrschenden sehr hohen Temperaturen Alkaliborate, Natrium und dergleichen aus dem heißen Glas aus, die sich an kühleren Bereichen der Glasfläschchen unmittelbar wieder abscheiden, insbesondere in einer ringförmigen Zone unter einem gewissen Abstand zum Fläschchenboden. Dieses Phänomen ist für Borosilikatgläser unter dem Namen Delaminationsneigung bekannt und erschwert das Gewährleisten einer konstanten, optimalen Qualität der Glasfläschchen. Im heißen Bereich nahe dem Boden des Glasfläschchens ist insbesondere auch die stöchiometrische Zusammensetzung des Glases verändert. Durch das spätere Abkühlen des Glasfläschchens entsteht hierdurch eine Phasentrennung der Oberflächenschicht im Bereich des Bodens eines Glasfläschchens, die sich weiter negativ auf die chemische Beständigkeit des Glasfläschchens auswirken kann. Aufgrund der teilweise unkontrollierten Bedingungen während der Heissformgebungsprozesse führt dies zu weiteren Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung der Glasfläschchen.
• Bei der Herstellung der Glasfläschchen mit dem vorgenannten Herstellungsverfahren können vom Maschineneinrichter verschiedene Maschinenparameter manuell eingestellt und geändert werden, um sowohl die gewünschten geometrischen Spezifikationen als auch die gewünschten Oberflächenspezifikationen der Glasfläschchen zu erreichen und einzuhalten. Der Einfluss dieser Maschinenparameter auf die Delaminationsneigung ist jedoch bisher weitgehend unbekannt.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen weiterzuentwickeln, insbesondere von Glasfläschchen aus Borosilikatglas, wobei mit dem Verfahren in kontrollierter Weise Glasfläschchen von konstanter und hoher Qualität hergestellt werden sollen, die eine deutlich verringerte Delaminationsneigung aufweisen, wobei die Delaminationsneigung insbesondere einen Maximalwert nicht überschreiten soll, um eine konstante, hohe Qualität der Glasfläschchen, d.h. ohne das Vorhandensein von Qualitätsausreißern, zu ermöglichen.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch das Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 der vorliegenden Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der untergeordneten Ansprüche.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen (Vials) mit einem flachen Boden und einer gegenüberliegenden Einfüllöffnung bereitgestellt, mit den Schritten: lokales Erwärmen eines Endes eines Glasrohrs, Ausbilden eines Flansches oder Rollrands mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs, Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines Glasfläschchens mit einem geschlossenen Boden, und weitere Formung des Bodens des Glasfläschchens. Dabei wird das sich ausbildende Glasfläschchen nach dem Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs von dem Glasrohr kopfüber gehalten. Während der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens bei den vorherrschenden vergleichsweise hohen Temperaturen wird das Innenvolumen des Glasfläschchens mit Hilfe eines Spülgases gespült, um Alkaliborate und dergleichen aus dem Innenvolumen des Glasfläschchens auszuspülen, wobei das Spülgas bei der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens über die Einfüllöffnung mittig ein- oder ausströmt und außermittig aus- oder einströmt, so dass eine Spülgasströmung im Inneren des Glasfläschchens erzeugt wird.
• Durch das Spülgas, welches insbesondere Luft, ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, oder ein Edelgas sein kann, wird erfindungsgemäß im Inneren der Glasfläschchen eine laminare Spülgasströmung erzeugt, die derart beschaffen ist, dass der eintretende Anteil der Spülgasströmung erfindungsgemäß nicht (oder allenfalls in einem vernachlässigbaren Umfang) mit dem austretenden Anteil der Spülgasströmung wechselwirkt, so dass der austretende Anteil der Spülgasströmung das Glasfläschchen widerstandslos und ohne wesentliche Verwirbelungen wieder verlassen kann. Insbesondere entstehen erfindungsgemäß im Inneren des Glasfläschchens keine nichtlinearen Strömungen, d.h. Turbulenzen, wodurch der Herstellungsprozess insgesamt gut kontrollierbar ist und zu reproduzierbaren Ergebnissen führt.
• Bei der Bereitstellung des Spülgases kann erfindungsgemäß insbesondere auf eine strömungsleitende Struktur verzichtet werden, da sich die entgegen gerichtet strömenden Anteile des Spülgases zwar direkt berühren, aber keine Turbulenzen ausbilden. Jedoch ist die Verwendung einer strömungsleitenden Struktur gemäß weiteren Ausführungsformen nach der Erfindung grundsätzlich nicht ausgeschlossen, wie nachfolgend weiter ausgeführt.
• Die oben erwähnte Spülgasströmung hat zur Folge, dass die für die unerwünschte Delaminationsneigung verantwortlichen Alkaliborate und dergleichen effizient aus dem Inneren des Glasfläschchens heraus gespült werden und somit Glasfläschchen mit einer kontrolliert hohen Qualität hergestellt werden können. Während der weiteren Bearbeitung des Bodens des Glasfläschchens wird somit erfindungsgemäß eine Spülgasströmung ausgebildet, die zumindest während derjenigen weiteren Bearbeitungsschritte zur weiteren Bearbeitung des Bodens des Glasfläschchens, bei denen der Boden des Glasfläschchens aufgrund seiner Viskosität noch verformbar sind und bei denen Alkaliborate, Natrium und dergleichen aus dem noch heißen Glas austreten, um sich an kühleren Bereichen der Glasfläschchen unmittelbar wieder abzuscheiden, permanent bzw. ununterbrochen vorherrscht. Die Spülgasströmung strömt somit während der gesamten weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens bevorzugt fortwährend, was eine gewisse Variation des Massenstroms während einzelner Bearbeitungsschritte, die während der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens ausgeführt werden, ausdrücklich nicht ausschließen soll.
• Um eine, in Bezug auf die Mittellinie des Glasfläschchens, koaxiale Strömung zu erzeugen, kann ein Rohr, über das das Spülgas zugeführt wird, vorzugsweise auf und symmetrisch zu der Glasfläschchen-Mittellinie angeordnet sein. Wichtig ist dabei nur, dass das Spülgas axial und mittig in das Glasfläschchen einströmt bzw. abgesaugt wird. Alternativ kann das Spülgas auch über eine Ringdüse oder dergleichen oder über eine Mehrzahl von entlang dem Umfang der Einfüllöffnungen verteilt angeordneten Düsen oder Rohren über die Einfüllöffnung außermittig ein- oder ausströmen und mittig aus- oder einströmen.
• Aufgrund der üblicherweise rotationssymmetrischen Form von Glasfläschchen und deren Einfüllöffnungen werden dabei rotationssymmetrische Formen des Rohrs bevorzugt. Bei der Verwendung von Rohren, die eine asymmetrische Strömung erzeugen, ist grundsätzlich auch eine nicht-mittige Anordnung des Rohrs denkbar.
• Das Rohr kann dabei entweder als Blasrohr, d.h. zum Einblasen der Strömung in die Glasfläschchen, oder als Saugrohr, d.h. zum Absaugen der Strömung aus den Glasfläschchen, betrieben werden und verschiedene Ausführungsformen haben, die nachfolgend ausführlicher beschrieben werden. Allen Rohrkonstellationen ist gemeinsam, dass diese mindestens einen Rohr-Außendurchmesser d_r,a und mindestens einen Rohr-Innendurchmesser d_r,i aufweisen und eine Wandstärke, die folglich als (d_r,a-d_r,i)/2 gegeben ist und ausreichend ist, um ein Spülgas unter dem erforderlichen Druck zu führen, ohne dass dabei der Strömungswiderstand zum Zuführen des Spülgases zu hoch ist.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ausdrücklich auch unabhängig beansprucht werden kann, wird ein Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen mit einem flachen Boden und einer gegenüberliegenden Einfüllöffnung bereitgestellt, mit den Schritten: lokales Erwärmen eines Endes eines Glasrohrs, Ausbilden eines Flansches oder Rollrands mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs, Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines Glasfläschchens mit einem geschlossenen Boden, und weitere Formung des Bodens des Glasfläschchens. Das sich nach dem Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs von dem Glasrohr ausbildende Glasfläschchen mit dem geschlossenen Boden wird dabei kopfüber gehalten. Während der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens wird bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens zwischen 1000°C und 1200°C, bevorzugter jedenfalls bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens oberhalb von 1100°C, mit Hilfe eines Spülgases eine fortwährende Spülgasströmung im Inneren des Glasfläschchens erzeugt.
• Dabei soll es erfindungsgemäß ausdrücklich nicht auf die genauen Umstände ankommen, wie die Spülgasströmung im Inneren der Glasfläschchen erzeugt wird, also wie genau das Spülgas in die Glasfläschchen einströmt oder aus diesen ggf. abgesaugt wird. Wichtig ist dabei nur, dass eine ausreichend starke Spülgasströmung im Inneren des Glasfläschchens bereitgestellt wird, die eine Delamination in ausreichendem Maße verhindert. Hierzu genügt es, wenn die im Inneren der Glasfläschchen vorherrschende Spülgasströmung eine Abscheidung von Dämpfen, die bei der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens aufgrund der im Bereich das Bodens vorherrschenden sehr hohen Temperaturen aus dem heißen Glas austreten, also insbesondere von Alkaliborat oder Natrium, an kühleren Bereichen der Glasfläschchen, insbesondere in einer ringförmigen Zone unter einem gewissen Abstand zum Fläschchenboden, in ausreichendem Maße verhindert, indem die Dämpfe aus dem Inneren der Glasfläschchen ausgespült werden.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Rohr, über das das Spülgas in das Innere der Glasfläschchen eingeblasen oder aus dem Inneren der Glasfläschchen abgesaugt wird, ein zylindrisches Rohr, wobei das Spülgas über ein vorderes Ende des Rohrs eingeblasen oder abgesaugt wird. Zweckmäßig hat das zylindrische Rohr eine konstante Wandstärke insbesondere nahe des vorderen Endes. Die Spülgasströmung kann so am vorderen Ende des Rohrs in einfacher Weise exakt parallel und koaxial zum Glasfläschchen ausgerichtet und geführt werden, was die Ausbildung von laminaren Strömungsverhältnissen im Inneren des Glasfläschchens unterstützt.
• Eine zylindrische Form des Rohrs ist insbesondere auch von Vorteil, falls das Spülgas aus dem Inneren des Glasfläschchens abgesaugt wird, weil so das Spülgas symmetrisch aus der Einfüllöffnung abgesaugt werden kann, etwa wenn das Spülgas außermittig in das Glasfläschchen einströmen soll und exakt mittig und axial gerichtet aus der Einfüllöffnung abgesaugt werden soll. Dies kann durch eine Anordnung des Rohrs exakt parallel zur Längsachse des Glasfläschchens und konzentrisch zu diesem erzielt werden.
• In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das zylindrische Rohr weiterhin an seinem vorderen Ende ein sich kegelförmig verjüngendes Außenprofil. Durch das Außenprofil kann eine Rückströmung, die aus dem Glasfläschchen wieder ausströmt, gleichmäßig und symmetrisch radial nach außen abgeleitet werden, sodass ein Rückstau, der die Strömungsverhältnisse im Innern des Glasfläschchens unerwünscht beeinflussen könnte, wirkungsvoll vermieden werden kann. Das Rohr kann deshalb für einen vergleichbaren Massestrom des Spülgases auch näher an der Einfüllöffnung angeordnet werden. Diese Form des vorderen Ende des Rohres eignet sich insbesondere bei der Verwendung des Rohres als Blasrohr zum Einblasen von Spülgas in das Glasfläschchen. Aufgrund der Verjüngung des Rohrs an seinem vorderen Ende kann das Rohr durchaus auch über die Einfüllöffnung in das Innenvolumen des Glasfläschchens eintauchen, insbesondere nur bis in einen Kopfbereich des Glasfläschchens hinein, und dabei dennoch eine ausreichend gleichmäßige Ableitung des Spülgases ermöglichen, das aus dem Innenvolumen des Glasfläschchens wieder ausströmt. Im Vergleich zu Rohren mit konstantem Außendurchmesser ist aufgrund des Außenprofils auch das Risiko einer Kollision mit dem Glasfläschchen und somit eine Beschädigung des Glasfläschchens geringer.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das zylindrische Rohr an seinem vorderen Ende weiterhin ein sich kegelförmig verjüngendes Innenprofil. Durch die Verjüngung des Innenprofils entsteht hierbei eine Düse, welche es ermöglicht, eine Strömung mit einem höheren Druck und einer geringeren Querschnittfläche bereitzustellen. Diese Ausführungsform des Rohres eignet sich insbesondere bei der Verwendung des Rohres als Blasrohr. Durch die kegelförmig zulaufende Form kann dabei insbesondere eine exakte Führung der Spülgasströmung in das Innere der Glasfläschchen und somit in einfacher Weise eine laminare Spülgasströmung erzielt werden. Dabei läuft das Rohr bevorzugt nur nahe dem offenen Ende kegelförmig zu, sodass insgesamt ein vergleichsweise geringer Strömungswiderstand erzielt werden kann.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das zylindrische Rohr an seinem vorderen Ende weiterhin einen Abschnitt mit einem zylindrischen Innenprofil. Bevorzugt bildet dieser Abschnitt mit dem zylindrischen Innenprofil unmittelbar die Austrittsöffnung des Rohrs aus. Dieser Abschnitt kann weiter die Funktion einer Düse ausüben, wie vorstehend erläutert, dabei jedoch die austretende Spülgasströmung weiter ausrichten und führen, und zwar bevorzugt exakt parallel koaxial zur Längsachse des Glasfläschchens, was den Aufbau von laminaren Strömungsverhältnissen im Innern des Glasfläschchens weiter begünstigt.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das zylindrische Rohr an seinem vorderen Ende weiterhin einen Abschnitt mit einem zylindrischen Außenprofil. Bevorzugt bildet dieser Abschnitt mit dem zylindrischen Außenprofil unmittelbar die Austrittsöffnung des Rohrs aus. Er kann dabei mit einem geringeren Außendurchmesser auch vom Rest des Rohrs vorstehen, etwa wenn das Rohr davor mit einem sich kegelförmig verjüngenden Außenprofil ausgebildet ist. So kann der Abschnitt mit dem zylindrischen Außenprofil zumindest abschnittsweise in das Innenvolumen des Glasfläschchens eintauchen, insbesondere nur bis in einen Kopfbereich des Glasfläschchens hinein. Der sich dem Abschnitt mit dem zylindrischen Außenprofil anschließende Abschnitt mit einem sich kegelförmig verjüngenden Außenprofil kann dabei dennoch eine ausreichend gleichmäßige Ableitung des Spülgases ermöglichen, das aus dem Innenvolumen des Glasfläschchens wieder ausströmt. Im Vergleich zu Rohren mit konstantem Außendurchmesser ist aufgrund des Außenprofils auch das Risiko einer Kollision mit dem Glasfläschchen und somit eine Beschädigung des Glasfläschchens geringer.
• Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Rohr unter einem vorbestimmten axialen Abstand zu der Einfüllöffnung außerhalb des Glasfläschchens angeordnet. Dieser vorbestimmte axiale Abstand kann ein weiterer wichtiger Faktor für die Spülleistung sein und wird in den nachfolgenden Abschnitten im Detail diskutiert. Dieser Abstand ermöglicht insbesondere eine gleichmäßige Ableitung der Spülgasströmung, die aus dem Glasfläschchen wieder ausströmt, radial auswärts, ohne wesentliche Rückwirkung auf die Strömungsverhältnisse am vorderen Ende des Rohrs.
• Der vorbestimmte axiale Abstand liegt dabei allgemein in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 5,0 mm, bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm und noch bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 1,0 mm. Mit anderen Worten: das vordere Ende des Rohrs wird grundsätzlich so nahe wie möglich in der Nähe der Einfüllöffnung angeordnet, sodass gerade keine Kollision mit dem Glasfläschchen auftritt und somit Beschädigungen des Glasfläschchens ausgeschlossen sind. Gleichwohl sorgt ein ausreichend dimensionierter Spalt für eine gleichmäßige Ableitung der Spülgasströmung, die aus dem Glasfläschchen wieder ausströmt, radial auswärts, ohne wesentliche Rückwirkung auf die Strömungsverhältnisse am vorderen Ende des Rohrs.
• Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Rohr auf einer Oberfläche angeordnet, wobei das vordere Ende des Rohrs unter einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche angeordnet ist, der in einem Bereich von 5,0 mm bis 15,0 mm liegt. Diese Oberfläche kann die Oberseite eines Spannfutters sein, an dem das Rohr befestigt ist und das während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung relativ zu dem Glasfläschchen ortsfest angeordnet ist, beispielsweise zu einem Spannfutter oder einer Halterung, womit das Glasfläschchen während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung gehalten ist. Die aus dem Glasfläschchen austretende Spülgasströmung prallt auf diese Oberfläche auf und muss zuvor in ausreichendem Maße radial auswärts gerichtet abgeleitet werden, um einen unerwünschten Einfluss auf die Strömungsverhältnisse im Innern des Glasfläschchens aber auch in der Umgebung der Einfüllöffnung zu vermeiden. Dies kann durch geeignete Wahl des Abstands des vorderen Endes des Rohrs zu dieser Oberfläche in einfacher Weise eingestellt werden.
• Von besonderem Vorteil ist diese Ausführungsform insbesondere für Rohre, die an ihrem vorderen Ende ein sich kegelförmig verjüngendes Außenprofil aufweisen, wenn dann zumindest der Abschnitt mit dem sich kegelförmig verjüngenden Außenprofil von der Oberfläche vorsteht, weil nur so der Einfluss des Außenprofils auf die Führung der austretenden Spülgasströmung voll zum tragen kommt. Über den vorgenannten Abstand des vorderen Endes des Rohrs zu dieser Oberfläche können darüber hinaus auch die thermischen Verhältnisse im Bereich des vorderen Ende des Rohrs günstig beeinflusst werden.
• Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der vorgenannte vorbestimmte axiale Abstand noch bevorzugter in einem Bereich von 6,0 mm bis 12,0 mm und beträgt noch bevorzugter maximal 10,0 mm.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei das Rohr außerhalb des Glasfläschchens unter einem vorbestimmten axialen Abstand vor der Einfüllöffnung angeordnet. Aufwändige Untersuchungen der Erfinder haben zwar gezeigt, dass dabei die Spülwirkung im Wesentlichen exponentiell mit zunehmendem Abstand des Rohres von der Einfüllöffnung des Glasfläschchens oder mit abnehmendem Massenstrom M des Spülgases abnimmt. Allerdings wird aus den vorgenannten Gründen eine Anordnung des Rohrs außerhalb des Glasfläschchens grundsätzlich bevorzugt, weil keine aufwändige axiale Verstellung des Rohrs notwendig ist, sodass bei einer solchen Ausführungsform vergleichsweise geringe Abstände bevorzugt werden, wie vorstehend ausgeführt.
• Außerdem sinkt die Spülwirkung signifikant mit zunehmendem Rohr-Innendurchmesser d_r,i, da hier in Relation zu der Querschnittfläche eine geringere Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. Untersuchungen der Erfinder haben dabei gezeigt, dass die Spülwirkung nicht vom Rohr-Außendurchmesser d_r,a abhängig ist, solange dieser nicht grösser als etwa 2/3 des Einfüllöffnungs-Innendurchmessers d_g,i ist. Normalerweise wird das Rohr hierbei unter einem vorbestimmten Abstand in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 5,0 mm angeordnet. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Anordnung unter einem axialen Abstand zur Einfüllöffnung des Glasfläschchens in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm. Die genannte Ausführungsform ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil das Rohr nicht in das Glasfläschchen eingetaucht (und wieder herausgezogen) werden muss, sodass eine axiale Verstellung des Rohrs nicht erforderlich ist, was den apparativen Aufwand zur Ausführung der weiteren Bearbeitungsschritte reduzieren hilft.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Rohr auch über die Einfüllöffnung eine vorbestimmte Distanz (A) axial in das Glasfläschchen eintauchen. Durch dieses leichte Eintauchen kann sich eine verbesserte Spülwirkung ergeben. Jedoch muss dann eine zusätzliche Eintauchvorrichtung bzw. Vorrichtung zur axialen Verstellung des Rohrs vorgesehen sein, die das Rohr für die weiteren Bearbeitungsschritte geeignet axial verstellt, insbesondere zu einem geeigneten Zeitpunkt ausreichend weit in die Einfüllöffnung bzw. das Glasfläschchen eintaucht und zu einem anderen geeigneten Zeitpunkt wieder zurück fährt. Hierdurch kann zwar der Herstellungsprozess erschwert und der apparative Aufwand zur Ausführung der weiteren Bearbeitungsschritte erhöht sein, was jedoch durch eine günstigere Vorgabe der Strömungsverhältnisse im Hauptvolumen des Glasfläschchens mehr als kompensiert werden kann.
• Dabei kann das Rohr insbesondere auch im Hauptvolumen des Glasfläschchens angeordnet sein, also bis jenseits eines verengten Halsbereichs der Glasfläschchen hinaus in das Hauptvolumen des Glasfläschchens eintauchen. Dabei wird das Rohr zweckmäßig derart angeordnet, dass es einen ausreichenden Abstand zu dem Boden des Glasfläschchens hat. Um eine unerwünschte zu starke Abkühlung an dem Boden des Glasfläschchens zu vermeiden, ist der vorbestimmte Abstand in der Regel geeignet einzustellen.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Strömungsrate des Spülgases dabei so gewählt, dass eine unerwünscht starke Abkühlung im Bereich des Bodens des Glasfläschchens vermieden ist. Hierzu kann die Strömungsrate des Spülgases auch während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung variiert werden, bevorzugt abhängig vom jeweiligen Bearbeitungsschritt, wie nachfolgend näher ausgeführt.
• Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform handelt es sich bei den Glasfläschchen um sogenannte Enghals-Glasfläschchen, die bevorzugt einen Hals-Innendurchmesser im Bereich von 6,0 mm bis 13,0 mm und eine Halslänge von maximal 12,0 mm haben. Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Geometrie zur Erzeugung der Spülgasströmung ist insbesondere bei solchen Enghals-Glasfläschchen von erheblichem Vorteil, weil trotz der sehr engen Innenweite der Glasfläschchen im Bereich der Einfüllöffnung dennoch im Inneren der Glasfläschchen eine geeignete Spülgasströmung zum Ausspülen von Dämpfen erzeugt werden kann. Dabei sind die hohen Taktfrequenzen zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen zu berücksichtigen, die bedingen, dass aufwändige axiale Verstellungen von Rohren und/oder Ringdüsen zur Erzeugung der Spülgasströmung nach Möglichkeit vermieden werden sollten.
• In den Bearbeitungsschritten, die zur weiteren Formung des Glasfläschchen-Bodens dienen, liegt insbesondere am Boden des Glasfläschchens extrem heißes Glas vor, so dass am Boden vermehrt Alkaliborate und weitere Stoffe ausdampfen. Durch das zuvor erwähnte Einblasen des Spülgases wird erfindungsgemäß bevorzugt eine definierte laminare und koaxiale Spülgasströmung im Inneren des Glasfläschchens derart erzeugt, dass die Alkaliborate und dergleichen am Boden des Glasfläschchens zunächst von dieser Spülgasströmung erfasst werden und dann unmittelbar und fortwährend aus dem Glasfläschchen über die Einfüllöffnung des Glasfläschchens heraus gespült werden. Die Spülgasströmung wird dabei vorzugsweise bereits unmittelbar vor dem eigentlichen Trennschritt zum Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs von einem Glasrohr, also bereits vor dem Einsetzen einer verarbeitungstemperaturbedingt heftigen Alkaliborat-Verdampfung, eingeschaltet und zumindest während des gesamten weiteren Formgebungsprozesses des Bodens aufrecht erhalten, so dass sich eine stabile Spülgasströmung bereits in einem frühen Stadium der Formung der Böden der Glasfläschchen aufbauen kann, insbesondere bereits während der Ausbildung eines geschlossenen Bodens beim Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs, und sich während der weiteren Bearbeitungsschritte zur weiteren Formung der Böden keine gasförmigen Alkaliborate oder dergleichen im Inneren des Glasfläschchens anreichern und in kühleren Bereichen wieder abscheiden können. Unter bestimmten Umständen wird die Spülgasströmung zusätzlich auch in weiteren Verfahrensschritten aufrechterhalten. Insbesondere ist dies der Fall bei der Herstellung von größeren Glasfläschchen, also Glasfläschchen mit einer größeren Länge, bei der vergleichsweise hohe Temperaturen des Glases auch nach dem Bodenformungsprozess über eine längere Zeit noch fortbestehen, was eine Spülgasströmung auch während der nachfolgenden Abkühlschritte erforderlich machen kann.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gilt für den Einfüllöffnungs-Innendurchmesser d_g,i, den Rohr-Außendurchmesser d_r,a und den Rohr-Innendurchmesser d_r,i die Relation (d_g,i)²-(d_r,a)²≥(d_r,i)². Hierdurch wird gewährleistet, dass die Querschnittfläche des ausströmenden Anteils des Spülgases mindestens genau so groß ist, wie die des einströmenden Anteils des Spülgases, so dass genügend Spülgas in das Glasfläschchen geleitet werden kann und die entgegen gerichteten Spülgasströmungen sich nicht gegenseitig beeinflussen. Die Wandstärke des Rohres kann dabei nach Bedarf gewählt werden, wobei jedoch der Rohr-Außendurchmesser d_r,a immer kleiner als der Einfüllöffnungs-Innendurchmesser d_g,i sein sollte, um ein ausreichendes Ausströmen des verunreinigten Spülgases zu ermöglichen. Bevorzugt werden Rohre mit Wandstärken im Bereich 1,0 mm - 3,0 mm verwendet. Der Rohr-Innendurchmesser d_r,i ist nach unten begrenzt, um den Strömungswiderstand genügend gering zu halten, so dass bereits bei geringem Druck ausreichend hohe Masseströme im Inneren des Glasfläschchens bereitgestellt werden können und durch den geringen Druck gleichzeitig die Leckströme in der nur spaltgedichteten Einfüllöffnung gering gehalten werden und nach oben durch den Rohr-Außendurchmesser abzüglich der Wandstärke begrenzt werden.
• In noch einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung umfasst die weitere Formung der Böden der Glasfläschchen mehrere Bearbeitungsschritte, wobei der Massestrom der Spülgasströmung in zumindest einem der mehreren Bearbeitungsschritte verschieden zu den anderen Bearbeitungsschritten ist. Hierdurch kann die benötigte Spülwirkung in Relation zu der auftretenden Alkaliborat-Menge, unter Berücksichtigung der entstandenen ungewollten Kühlwirkung geeignet gesteuert werden. Der Massestrom der in die Glasfläschchen eintretenden Spülgasströmung kann hierbei zweckmäßig in einem Bereich zwischen 2,4 Normliter/min und 20 Normliter/min nach DIN 1343 oder ISO 2533 liegen.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird durch das Rohr ein Spülgas aus dem Inneren des Glasfläschchens heraus abgesaugt, wobei das Rohr unter dem vorgenannten vorbestimmten axialen Abstand zu der Einfüllöffnung des Glasfläschchens innerhalb des Hauptvolumens des Glasfläschchens angeordnet ist. Das Rohr kann dabei auch vergleichsweise tief in das Glasfläschchen eingetaucht sein. Ein Vakuumsystem, insbesondere in Form einer Pumpe, erzeugt einen geeigneten Unterdruck, um das Spülgas, welches außermittig in das Glasfläschchen einströmt, mittig aus diesem abzusaugen. Das besagte Vakuumsystem kann mit einer Filtereinrichtung versehen sein, die das eingesaugte Spülgas filtert, um Schäden in dem Vakuumsystem zu verhindern. Dabei kann das Spülgas außermittig durch eine Ringdüse oder eine Mehrzahl von Düsen oder Rohren, die entlang dem Innenumfang der Einfüllöffnungen der Glasfläschchen verteilt angeordnet sind, in das Innere der Glasfläschchen mit einem geeigneten Massestrom, wie vorstehend ausgeführt, eingeblasen werden.
• In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung beträgt der Rohr-Innendurchmesser mindestens 1,5 mm. Hierdurch kann eine ausreichende Saugkraft gewährleistet werden, wobei kein Staudruck in dem Rohr entsteht, sondern eine ausreichende, im Wesentlichen permanent vorherrschende Spülgasströmung ausgebildet wird, um die Alkaliborat-Gase effizient abzusaugen.
• In noch einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gilt für den Zusammenhang des Rohr-Außendurchmessers d_r,a und den Einfüllöffnungs-Innendurchmesser d_g,i der Zusammenhang d_r,a< d_g,i-2,0 mm. Hierdurch wird gewährleistet, dass genügend Spülgas in das Glasfläschchen einströmen kann, so dass kein unerwünschter Unterdruck entsteht, der den Boden des Glasfläschchens ansaugt und dessen Formgebung negativ beeinträchtigt oder sogar kollabieren lässt.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zur Kompensation einer zusätzlichen Kühlwirkung aufgrund der Spülgasströmung bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen zumindest abschnittsweise eine zusätzliche, außermittig einwirkende Heizleistung bereitgestellt, insbesondere durch eine außermittige Anordnung einer Mehrzahl von Gasbrennern, die jeweils auf die Böden der Glasfläschchen einwirken. Die Heizleistung kann dabei geeignet auf den Massestrom der Spülgasströmung abgestimmt werden, um die zusätzliche Kühlwirkung aufgrund der Spülgasströmung zu kompensieren.
• In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erzeugt mindestens ein zusätzlicher Gasbrenner, der insbesondere als Knotenbrenner vorliegen kann, eine zusätzliche Heizleistung, die bevorzugt mittig bereitgestellt wird, und die auf den Boden des Glasfläschchens einwirkt. Durch diese zusätzliche Heizleistung kann gewährleistet werden, dass eine gewünschte Plastizität des Glasfläschchen-Bodens während des gesamten weiteren Bearbeitungsprozesses aufrecht erhalten wird. Die Heizleistung wirkt dabei einer etwaigen unerwünschten Kühlwirkung des Spülgases entgegen.
• Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform, die ausdrücklich auch unabhängig beansprucht werden kann, wird ein Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen bereitgestellt, insbesondere wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht und im Zusammenhang mit diesen Ansprüchen offenbart, bei dem weiterhin eine zusätzliche, mittig auf die Böden der Glasfläschchen einwirkende Heizleistung bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen bereitgestellt wird, insbesondere durch einen Gasbrenner, der bevorzugt exakt mittig und senkrecht auf die Böden der Glasfläschchen einwirkt, um einen Knoten aus plastischem Glas, der sich bei der Bodenformgebung ggf. ausbildet, in ausreichendem Maße zu erweichen, sodass dieser durch Rotation des Glasfläschchens und ggf. weitere Maßnahmen abgebaut und vergleichmäßigt werden kann (nachfolgend auch als Knotenbrenner bezeichnet).
• Mit einem solchen Brenner lässt sich erfindungsgemäß insbesondere die zusätzliche Kühlwirkung aufgrund der in das Innere der Glasfläschchen einströmenden Spülgasströmung bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen kompensieren.
• Strömt die Spülgasströmung mittig in die Glasfläschchen ein, so tritt die Kühlwirkung im Wesentlichen in der Mitte des sich ausbildenden Bodens auf. Strömt die Spülgasströmung dagegen außermittig in die Glasfläschchen ein, so tritt die vorgenannte Kühlwirkung im Wesentlichen in einem ringförmigen Bereich nahe der Mitte des sich ausbildenden Bodens auf. In beiden Fällen kann die zusätzliche Kühlwirkung in ausreichendem Maße kompensiert werden, wenn die Heizleistung ausreichend aufgeweitet ist, also nicht punktuell sondern in einem gewissen Flächenbereich auf den sich ausbildenden Boden einwirkt, was sich durch einen Gasbrenner, insbesondere einen sog. Knotenbrenner, in vorteilhaft einfacher Weise erreichen lässt. Insbesondere durch eine Gasflamme wird auch mechanisch auf den sich ausbildenden Boden eingewirkt. Ist die Spülgasströmung beispielsweise zu stark gewählt, sodass der Boden durch diese in gewissem Maße aufgewölbt würde, so kann diesem Aufwölben auch durch die mechanische Wirkung der Gasflamme entgegengewirkt werden. Selbstverständlich kann diese zusätzliche Heizleistung auch zeitlich variieren, insbesondere während unterschiedlicher Bearbeitungsschritte bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen verschieden gewählt werden.
• In noch einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist der zuvor genannte Gasbrenner angeordnet und ausgelegt, um eine Gasflamme zu erzeugen, die senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht auf die Böden der Glasfläschchen einwirkt.
• Das vorgenannte Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Glasfläschchen (Vials) aus Borosilikatgläsern, wie diese zur Aufbewahrung von Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Zwecke verwendet werden.
• Figurenliste
• Im Folgenden werden die Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen kurz beschrieben.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung der Bearbeitungspositionen des Herstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Glasfläschchens, das mit einem Herstellungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
• 3a zeigt eine schematische Darstellung des zylindrischen Rohres des Herstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 3b bis 3d zeigen schematische Darstellungen von weiteren Beispielen für Rohre zur Erzeugung der Spülgasströmung gemäß weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 4a zeigt eine schematische Darstellung des Platzierens eines Rohres vor der Einfüllöffnung eines Glasfläschchens, während des Herstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 4b zeigt eine schematische Darstellung des Platzierens eines zylindrischen Rohres im Kopfbereich eines Glasfläschchens, während des Herstellungsverfahrens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 4c zeigt eine schematische Darstellung des Platzierens eines zylindrischen Rohres im Hauptvolumen eines Glasfläschchens, während des Herstellungsverfahrens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 5a-5d zeigen eine schematische Darstellung von vier Phasen des Ausblasprozesses des Herstellungsverfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 6 zeigt eine schematische Darstellung eines zusätzlichen Gasbrenners des Herstellungsverfahrens in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Gruppen von Elementen.
• Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
• In 1 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Herstellung von Glasfläschchen gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Dargestellt ist eine sog. Muttermaschine MM und eine nachgeordnete sog. Bodenmaschine BM, mit verschiedenen Bearbeitungspositionen, wobei eine Vielzahl von Brennern B1-B15 an bestimmten Bearbeitungspositionen angeordnet sind. Sowohl die Bodenmaschine BM als auch die Muttermaschine MM bestehen aus einem Rotor-Anteil und einem Stator-Anteil, wobei sich die Rotor-Anteile während eines Produktionszyklus einmal um die eigene Achse drehen. Bei der Übergabe von der Muttermaschine MM zu der nachgeordneten Bodenmaschine BM wird durch lokales Erwärmen eines Endes eines Glasrohrs ein Flansch oder Rollrand mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs ausgebildet. Weiterhin erfolgt das Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines geschlossenen Bodens. Die Bearbeitungspositionen der Bodenmaschine BM dienen der weiteren Formung der Böden der von dem Glasrohr abgetrennten Glasfläschchen 100 (siehe 2) und umfassen mindestens einen Trennschritt 2, an dem die eigentliche Trennung eines lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung des geschlossenen Bodens erfolgt, einen ersten Bodenformungsschritt 3, einen zweiten Bodenformungsschritt 4, einen dritten Bodenformungsschritt 5, einen Matrizen-Bodenformungsschritt 6, einen Bodenkühlungs-Schritt 7, einen Entnahme-Schritt 8 und einen Leer-Schritt 9. In allen zuvor genannten Bearbeitungsschritten werden die Glasfläschchen 100 kopfüber gehalten. Im Einzelnen werden in den zuvor beschriebenen Schritten die folgenden Bearbeitungsvorgänge getaktet nacheinander ausgeführt:
• - Im Trennschritt 2 wird ein Ende eines Glasrohrs lokal erwärmt, insbesondere mittels Gasbrennern, und durch lokales Erwärmen des Endes eines Glasrohrs ein Flansch oder Rollrand mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs ausgebildet. Weiterhin erfolgt das Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines geschlossenen Bodens. Die entstehenden Glasfläschchen 100, deren Hals schon geformt ist und deren Boden erhitzt ist, werden zunächst von einer Haltevorrichtung der Bodenmaschine BM kopfüber aufgenommen;
• - Im ersten Bodenformungsschritt 3 werden die Böden der Glasfläschchen 100 mit mindestens einem Brenner bearbeitet, um die Böden der Glasfläschchen grob zu formen;
• - Im zweiten Bodenformungsschritt 4 werden die Böden der Glasfläschchen 100 mit mindestens einem Brenner weiter bearbeitet, um die Böden der Glasfläschchen 100 flach zu formen;
• - Im dritten Bodenformungsschritt 5 werden die Böden der Glasfläschchen 100 mit mindestens einem Brenner weiter bearbeitet, um die schon geformten Böden der Glasfläschchen 100 weiter zu verfeinern;
• - Im Matrizen-Bodenformungsschritt 6 werden die Böden der Glasfläschchen 100, unter Aufwenden eines relativ hohen Gasdrucks (bevorzugter Weise 0,5 bis 3,0 bar) in eine Formmatrix gepresst, um die Böden final zu formen;
• - Im Bodenkühlungs-Schritt 7 werden die Böden der Glasfläschchen 100 abgekühlt;
• - Im Entnahme-Schritt 8 werden die fertigen Glasfläschchen 100 entnommen aus der Bodenmaschine BM; und
• - Im Leer-Schritt 9 ist die Halteeinheit der Bodenmaschine leer, um im nächsten Schritt wieder ein neues Glasfläschchen 100 aufzunehmen.
• In dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren 1 sind die Böden der Glasfläschchen 100 insbesondere in den Schritten 2-5 (aber auch im Schritt 6) relativ plastisch, d.h. sie weisen eine relativ geringe Viskosität auf. Die weitere Formung der Böden der Glasfläschchen erfolgt zweckmäßig bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens zwischen 1000°C und 1200°C, bevorzugter jedenfalls bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens oberhalb von 1100°C. Damit die Böden nicht in die Glasfläschchen hineinfallen (d.h. kollabieren), wird bei einigen bekannten Verfahren ein statischer Staudruck im Inneren des Glasfläschchens erzeugt. Nach der vorliegenden Erfindung wird dagegen eine zumindest während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung 2-5 (aber auch 6) permanent einwirkende Spülgasströmung erzeugt, welche das Innere der Glasfläschchen durchströmt, wie nachfolgend ausgeführt, um die Glasfläschchen zusätzlich in kontrollierter Weise von entstehenden Alkaliboraten zu reinigen und einer Delamination entgegen zu wirken.
• In 2 ist ein Glasfläschchen 100 als Produkt des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Das Glasfläschchen weist einen flachen Boden, eine zylindrische, glatte Seitenwand, einen sich verjüngenden Nackenabschnitt, einen sich diesem anschließenden verengten Halsabschnitt und ein oberes Ende mit einer Einfüllöffnung und einem Flansch mit einem Rollrand oder einem angeformten Außengewinde auf. Das Glasfläschchen weist dabei eine Gesamthöhe h_g auf, wobei das Glasfläschchen-Hauptsegment eine Höhe h_v aufweist, und wobei das Glasfläschchen-Kopfsegment eine Höhe h_k aufweist, und wobei der Glasfläschchen-Rollrand eine Höhe h_r aufweist. Des Weiteren hat das Glasfläschchen 100 einen Einfüllöffnungs-Außendurchmesser d_g,a und einen Einfüllöffnungs-Innendurchmesser d_g,i . Im mittleren Bereich des Glasfläschchen-Bodens ist in der 2 ein knotenförmiger Bereich aus Glas dargestellt, der während des Trennschritts 2 entstehen kann und in den darauffolgenden Bodenformungsschritten 3-5 abgebaut und vergleichmäßigt wird, um einen möglichst flachen Boden auszubilden.
• In 3a ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Rohres 200 zum Einblasen oder Absaugen des Spülgases dargestellt, das bei dem Herstellungsverfahrens eingesetzt wird, wobei das Rohr 200 nach dieser Ausführungsform als ein zylindrisches Rohr 210 mit einem vorderen offenen Ende ausgebildet ist. Das zylindrische Rohr 210 weist dabei einen konstanten Rohr-Außendurchmesser d_r,a , einen konstanten Rohr-Innendurchmesser d_r,i und eine konstante Rohr-Wandstärke d_r,a auf. Das zylindrische 210 kann insbesondere in Bezug zu einer Halteeinheit der Bodenmaschine BM angeordnet sein, um ein Spülgas in ein Glasfläschchen 100 hineinzublasen oder herauszusaugen. Je nach Druck- oder Hitzebeanspruchung kann die Rohr-Wandstärke d_r,a des zylindrischen, oben offenen Rohres 210 variieren.
• In 3b ist eine weitere Ausführungsform des Rohres dargestellt, das bei einer weiteren Ausführungsform des Herstellungsverfahrens eingesetzt wird, wobei das Rohr 220 nach dieser Ausführungsform als ein Rohr mit kegelförmig zulaufendem und sich verjüngtem Ende ausgebildet ist. Genauer gesagt weist das Rohr 220 einen sich verjüngenden Rohr-Innendurchmesser d_r,i auf, wobei der Rohr-Außendurchmesser d_r,a im Wesentlichen über die gesamte Länge des Rohrs konstant ist, jedoch nahe dem vorderen Ende kegelförmig zuläuft. Die Länge, über die der Rohr-Innendurchmesser d_r,i sich verringert, ist erheblich größer als die Länge, über die sich der Rohr-Außendurchmesser d_r,a verringert. Mit einem solchen Rohr 220 können insbesondere Spülgasströme mit höherem Druck erzeugt werden, da das kegelförmig zulaufende und sich verjüngende Ende des Rohres 220 insgesamt eine Düse ausbildet. Außerdem kann der aus dem Inneren des Glasfläschchens ausströmende Spülgas-Anteil effizient auf der Außenoberfläche des Rohres 220 abströmen. Weil der Rohr-Innendurchmesser d_r,i über den größten Teil des Rohrs 220 vergleichsweise groß ist, kann dabei insgesamt ein vergleichsweise geringer Strömungswiderstand im Rohr 220 erzielt werden, was erhebliche Vorteile bei der mechanischen Realisierung ermöglicht, insbesondere keine aufwändige Abdichtungsmaßnahmen erfordert.
• Die 3c zeigt eine weitere Ausführungsform des Rohrs, bei der die Länge, über die sich der Rohr-Außendurchmesser d_r,a verringert, gleich der Länge bei der Ausführungsform nach der 3b ist, jedoch die Länge, über die sich der Rohr-Innendurchmesser d_r,i verringert, deutlich kleiner ist. Zwar wird die Spülgasströmung bei dieser Ausführungsform weniger sanft zu einer Spülgasströmung mit einem geringen Durchmesser geformt. Dies kann jedoch ausreichend sein. Dabei bestehen die gleichen Vorteile, wie vorstehend zur Ausführungsform nach der 3b beschrieben, fort.
• Bei den Ausführungsformen gemäß den 3b und 3c kann an der Austrittsöffnung des Rohrs 220 ein zylindrischer Abschnitt ausgebildet sein, wie in den Figuren gezeigt.
• Die 3d zeigt eine weitere Ausführungsform des Rohrs, bei der dieser zylindrische Abschnitt am vorderen Ende mittels einer Hülse mit einem Innendurchmesser d_r,d in axialer Richtung verlängert ist, um die austretende Spülgasströmung geeignet zu formen. Auch bei dieser Ausführungsform bestehen die gleichen Vorteile, wie vorstehend zur Ausführungsform nach der 3b beschrieben, fort.
• In 4a ist eine Platzierung des Rohres 200 in dem Herstellungsverfahren dargestellt, in der das Rohr 200 unter einem vorbestimmten Abstand A vor der Einfüllöffnung und außerhalb des Glasfläschchens 100 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform dringt das Rohr 200 während des Herstellungsprozesses 1 nicht in das Glasfläschchen 100 ein und kann daher unbeweglich bezüglich einer Halteeinheit der Bodenmaschine BM angeordnet sein. Um einen optimalen Spülgasstrom in dem Glasfläschchen bereitzustellen, darf das Rohr 200 nicht zu weit von der Einfüllöffnung entfernt sein, da in diesem Falle ein unzureichender Massestrom M der Spülgasströmung 50 bereitgestellt würde. Der vorbestimmte axiale Abstand kann insbesondere in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 5,0 mm liegen, bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm liegen, besonders bevorzugt jedoch in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 1,0 mm. Das Rohr 200 kann insbesondere so ausgebildet sein, wie vorstehend anhand der 3a bis 3d beispielhaft beschrieben.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (nicht gezeigt) ist das Rohr 200 auf einer Oberfläche angeordnet bzw. befestigt, beispielsweise einem Spannfutter mit einer planen Oberfläche, wobei das vordere Ende des Rohrs 200 unter einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche angeordnet ist, der in einem Bereich von 5,0 mm bis 15,0 mm liegt. Diese Oberfläche ist während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung relativ zu dem Glasfläschchen 100 ortsfest angeordnet, beispielsweise zu einem Spannfutter oder einer Halterung, womit das Glasfläschchen während der weiteren Bearbeitungsschritte zur Bodenformung gehalten ist. Die aus dem Glasfläschchen austretende Spülgasströmung prallt auf diese Oberfläche auf und muss zuvor in ausreichendem Maße radial auswärts gerichtet abgeleitet werden, um einen unerwünschten Einfluss auf die Strömungsverhältnisse im Innern des Glasfläschchens aber auch in der Umgebung der Einfüllöffnung zu vermeiden. Dies kann durch geeignete Wahl des Abstands der vorderen Endes des Rohrs zu dieser Oberfläche in einfacher Weise eingestellt werden.
• Von besonderem Vorteil ist diese Ausführungsform insbesondere für Rohre, die an ihrem vorderen Ende ein sich kegelförmig verjüngendes Außenprofil aufweisen, wenn dann zumindest der Abschnitt mit dem sich kegelförmig verjüngenden Außenprofil von der Oberfläche vorsteht, insbesondere um eine Länge in einem Bereich von 5,0 mm bis 15,0 mm, bevorzugter in einem Bereich von 6,0 mm bis 12,0 mm liegt und noch bevorzugter maximal 10,0 mm beträgt.
• In 4b ist eine weitere bevorzugte Platzierung des Rohres 200 in dem Herstellungsverfahren dargestellt, in der das Rohr 200 im Kopfbereich des Glasfläschchens angeordnet ist. Durch diese Ausführungsform lässt sich eine besonders vorteilhafte Spülwirkung im Inneren des Glasfläschchens 100 erzielen. Jedoch muss das Rohr in das Glasfläschchen 100 in einem gewissen Maße eingeführt werden, was eine zusätzliche Eintauch-Vorrichtung, die das Rohr 200 axial verstellt und in das Glasfläschchen eintaucht, notwendig macht.
• In 4c ist eine weitere bevorzugte Platzierung des Rohres 200 in dem Herstellungsverfahren dargestellt, in der das Rohr 200 bis in das Hauptvolumen des Glasfläschchens 100 eingetaucht ist. Bei dieser Ausführungsform sollte das vordere Ende des Rohres 200 (bzw. der Düse) einen ausreichenden Abstand zum Boden des Glasfläschchens 100 haben, damit der Boden durch das Spülgas nicht zu stark abgekühlt wird oder dieser gar berührt wird. Auch nach dieser Ausführungsform ist die zuvor beschriebene Eintauch-Vorrichtung notwendig, um das Rohr 200 axial zu verstellen und in das Glasfläschchen einzutauchen.
• In den 5a-5d sind vier Phasen eines Spülvorgangs des Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im Folgenden werden die einzelnen Phasen während der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen beschrieben:
• - erste Phase 10 (vgl. 5a): Start des Spül-Prozesses, wobei in dieser Phase zunächst eine Spülgasströmung 50 im Inneren des Glasbehälters 100 aufgebaut wird, und wobei das dabei aus dem Rohr 200 ausströmende Spülgas mit einem angemessenen Druck in das Innere des Glasfläschchens 100 geblasen wird, so dass dieser eintretende Spülgasströmungs-Anteil 51 zunächst gegen das heiße Gas 54 an der Bodenzone des Glasbehälters 100 drückt. Der Start des Spül-Prozesses erfolgt bevorzugt bereits beim Abtrennen des lokal erwärmten Endes von dem Glasrohr, also in der 1 an der Position 2, oder auch kurz zuvor.
• - zweite Phase 20 (vgl. 5b): Ausbilden eines reinigenden Spülgasströmungs-Anteils 52, wobei sich dieser reinigende Spülgasströmungs-Anteil 52 zwischen dem heißen Gas 54 an der Bodenzone des Glasbehälters 100 und dem eintretenden Spülgasströmungs-Anteil 51 in der Nähe des Glasfläschchen-Bodens halbkreisförmig ausbildet. Diese Phase beginnt unmittelbar nach der ersten Phase 10, was insbesondere von dem Druck des einströmenden Spülgases und den geometrischen Verhältnissen in der Umgebung des vorderen Endes des Rohrs und der Einfüllöffnung abhängt. Diese Phase kann insbesondere im Übergang zwischen den Bearbeitungsschritten 2 und 3 in der 1 einsetzen.
• - dritte Phase 30 (vgl. 5c): Ausbilden eines austretenden Spülgasströmungs-Anteils 53, wobei dieser austretende Spülgasströmungs-Anteil 53 allenfalls minimal mit dem eintretenden Spülgasströmungs-Anteil 51 und dem reinigenden Spülgasströmungs-Anteil 52 wechselwirkt und insbesondere keine Turbulenzen ausbildet, so dass das verunreinigte, heiße Spülgas 54 aus dem Glasfläschchen 100 herausgeblasen oder abgesaugt wird. Diese Phase kann insbesondere zum Bearbeitungsschritt 3 in der 1 beginnen und während der gesamten Bearbeitungsschritte 3-6 anhalten, wobei zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten 3-6 der Massenstrom des Spülgases auch variiert werden kann.
• - vierte Phase 40 (vgl. 5d): Beenden des Spül-Prozesses, wobei der Druck des einströmenden Spülgases 50 vermindert wird und die letzten Verunreinigungen aus dem Glasfläschchen 100 heraus gespült werden.
• Das Einsetzen des Spülvorganges kann entweder zu Beginn des Trennschrittes 2 (vgl. 1) oder kurz davor in Gang gesetzt werden. Während der verschiedenen Bodenformungsschritte 3 bis 5 wird der Spülvorgang bevorzugt kontinuierlich aufrechterhalten, wobei der jeweilige Druck des Spülgases 50 in den einzelnen Schritten durchaus auch angepasst und zeitlich variiert werden kann, um insgesamt eine optimale Spülwirkung zu erzielen. Bei kleinen bis mittleren Glasfläschchen-Volumina wird der Spülprozess zu Beginn des Matrizen-Bodenformungsschrittes 6 beendet. Im Falle einiger Glasfläschchen mit größeren Volumina ist der Glasfläschchen-Boden jedoch auch nach dem Matrizen-Bodenformungsschritt 6 noch so heiß, dass weiterhin Alkaliborate am Boden verdampfen, so dass in diesem Fall ein Aufrechterhalten der Spülgasströmung 50 auch während des Bodenkühlungs-Schrittes 7 notwendig ist. Die kühlende Wirkung des Spülgases 50 kann in diesem Szenario durchaus erwünscht sein.
• Weitere Überlegungen zum Massenstrom des Spülgases
• Der zugeführte Massenstrom des Spülgases dient dazu, die innere Mantelfläche des Glasfläschchens gleichmäßig zu überstreichen. Er muss daher theoretisch proportional zum Umfang sein, also proportional zum Rohrdurchmesser. Zudem muss er genügend schnell an der Wand des Glasfläschchens entlang strömen und eine genügende Schichtdicke aufweisen, um alle verdampfenden Alkaliborate und weitere Anteile aufnehmen und abführen zu können.
• Die verwendeten Massenströme sind abhängig von den Vorgängen an den einzelnen Bearbeitungsstationen, da während der Bodenformung immer die benötigte Stützwirkung erreicht werden muss, die Kühlwirkung einen gewissen Grad aber nicht überschreiten soll. Die nachstehende Tabelle zeigt hierfür mögliche Werte, wobei die Masseströme in Normliter/min (nl/min) nach ISO 2533 angegeben sind: Tabelle zu bevorzugten Masseströmen

  Durchmesser Glasrohr [mm]	Durchmesser Einfüllöffnung Vial [mm]	Innendurch-Messer Blasrohr [mm]	Abstand von Blasrohr zu Einfüllöffnung Vial [mm]	MFC 2 [nl/min]	MFC 3 [nl/min]	MFC 4 [nl/min]	MFC 5 [nl/min]	MFC 6 [nl/min]	Minimale Drehzahl vonSpannfutter Vial [rpm]	Taktrate non Bodenmaschine [l/min]	Länge von Blasrohr [mm]
  14,0	7,0-8,0	2,0/3,0	0,5-2,0	2,4	5,0	5,0	3,4	4,2	230	40±4	19
  16,3
  19,3
  23,3
  29,3
  19,3	11,8-13,4	2,0/3,0	0,5-2,0	5,0	6,0	6,0	6,0	12,0	230	32±3	15
  23,3				5,0	6,0	6,0	6,0	12,0	230	33±3	15
  29,3		3,0/4,0		6,0	6,0	6,0	8,0	12,0	230	28±3	15
  36,3				6,0	6,0	9,0	12,0	16,0	130	16±2	16
  44,3

• In der vorstehenden Tabelle beziehen sich die MFC-Nummern auf die Bearbeitungspositionen 2 bis 5 in der 1. MFC 6 bezieht sich auf die Bearbeitungsposition 6 in der 1 (Matrizen-Bodenformungsschritt). Der Montageabstand des Rohrs bezieht sich auf den Abstand des vorderen Endes des Blasrohrs über einer ebenen Oberfläche, in diesem Fall über einem Futterboden, auf dem das Blasrohr ortsfest relativ zu dem zugeordneten Glasfläschchen in der Bodenmaschine montiert ist. Ein ausreichend großer Montageabstand gewährleistet der Rückströmung des Spülgases ein Stück freien axialen Wegs, bis sich diese radial nach außen richten kann. Dieser Montageabstand sollte grundsätzlich möglichst klein gewählt werden, liegt bevorzugt in einem Bereich von 5,0 mm bis 15,0 mm, bevorzugter in einem Bereich von 6,0 mm bis 12,0 mm liegt und beträgt noch bevorzugter maximal 10,0 mm.
• Man kann der vorstehenden Tabelle entnehmen, dass sich die verwendeten Massenströme (und die anderen Parameter) primär nach dem Fläschchendurchmesser und dem Durchmesser der Mündungsöffnung richten. Man kann der vorstehenden Tabelle auch bevorzugte Verhältnisse und Absolutwerte der Masseströme zu den jeweiligen Phasen der weiteren Bodenbearbeitung entnehmen.
• Der Massestrom der in die Glasfläschchen eintretenden Spülgasströmung liegt erfindungsgemäß zweckmäßig in einem Bereich zwischen 2,4 Normliter/min und 20 Normliter/min nach ISO 2533, wobei ein Maximalwert von 20 nl/min bevorzugt nicht überschritten wird.
• In 6 ist eine weitere Ausführungsform des Herstellungsverfahrens dargestellt, in der bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen eine zusätzliche Heizleistung in Form einer Gasflamme 310 an der Außenseite des Glasfläschchen-Bodens durch mindestens einen zusätzlichen Gasbrenner 300 bereitgestellt wird. Die Gasflamme 310 kann dabei insbesondere senkrecht auf den Glasfläschchen-Boden einwirken, um den Glasfläschchen-Boden ausreichend heiß und plastisch zu halten, und dadurch insbesondere der kühlenden Wirkung des Spülgases 50 im Inneren des Glasfläschchens entgegenzuwirken.
• Bevorzugt ist der zusätzliche Gasbrenner 300 mittig oberhalb des Bodens 110 des Glasfläschchens 100 angeordnet und richtet die Gasflamme 310 mittig und koaxial auf den Boden 110, sodass ein dort ggf. ausgebildeter verdickter Bodenbereich (auch als sog. Knoten bezeichnet) ausreichend erhitzt wird, sodass dieser durch weitere Maßnahmen, insbesondere eine rasche Drehung des Glasfläschchens, reduziert werden kann und dadurch der Boden des Glasfläschchens eben und mit gleichmäßiger Dicke unter Einhaltung sehr enger Toleranzen ausgebildet werden kann.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) kann zur Kompensation einer zusätzlichen Kühlwirkung aufgrund der Spülgasströmung bei der weiteren Formung der Böden der Glasfläschchen zumindest abschnittsweise eine zusätzliche, außermittig einwirkende Heizleistung bereitgestellt werden, insbesondere durch eine außermittige Anordnung einer Mehrzahl von Gasbrennern, die an einer jeweiligen Bearbeitungsstation um den Außenumfang der Glasfläschchen herum verteilt angeordnet sind, bevorzugt unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander, und die jeweils auf die Böden der Glasfläschchen einwirken.
• Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung zur Herstellung von Glasfläschchen

2

Trennschritt

3

Erster Bodenformungsschritt

4

Zweiter Bodenformungsschritt

5

Dritter Bodenformungsschritt

6

Matrizen-Bodenformungsschritt

7

Bodenkühlungs-Schritt

8

Entnahme-Schritt

9

Leer-Schritt

10

Erste Phase (Start des Spül-Prozesses)

20

Zweite Phase (Reinigen des Glasfläschchen -Boden-Segments)

30

Dritte Phase (Reinigen des Glasfläschchen-Kopf-Segments)

40

Vierte Phase (Ende des Spül-Prozesses und Ausströmen der letzten Verunreinigungen)

50

Spülgasströmung (bzw. Spülgas)

51

Eintretender Spülgasströmungs-Anteil

52

Spülender Spülgasströmungs-Anteil

53

Austretender Spülgasströmungs-Anteil

54

Heißes Gas (mit Verunreinigungen)

100

Glasfläschchen

110

Ausbeulung des Glasfläschchen-Bodens

d_g,a

Öffnungs-Außendurchmesser des Glasfläschchens

d_g,i

Einfüllöffnungs-Innendurchmesser des Glasfläschchens

h_g

Gesamthöhe des Glasfläschchens

h_v

Höhe des Glasfläschchen-Hauptsegments

h_k

Höhe des Glasfläschchen-Kopfsegments

h_r

Höhe des Glasfläschchen-Rollrands

200

Rohr

210

Rohr mit offenem Ende

220

Kegel-Rohr mit kegelförmigem Ende

d_r,a

Rohr-Außendurchmesser

d_r,i

Rohr-Innendurchmesser

d_d,i

Rohr-Düsen-Innendurchmesser

d_r,a

Rohr-Wandstärke

300

Gasbrenner

310

Gasflamme

BM

Bodenmaschine

MM

Muttermaschine

A

Vorbestimmter Abstand des Rohres zur Einfüllöffnung

M

Massestrom der eintretenden Spülgasströmung 51

AL

Axiale Mittel-Linie des Glasfläschchens

NL

Zur Mittel-Linie ML orthogonale Linie auf der Höhe der Glasfläschchen-Einfüllöffnung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US 1700326 A [0002]
• US 2193376 [0002]
• EP 2818454 A1 [0004]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• DIN 1343 [0038]
• ISO 2533 [0038]

Claims (26)

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen (100) mit einem flachen Boden und einer gegenüberliegenden Einfüllöffnung, mit den Schritten: lokales Erwärmen eines Endes eines Glasrohrs, Ausbilden eines Flansches oder Rollrands mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs, Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines Glasfläschchens mit einem geschlossenen Boden, und weitere Formung des Bodens des Glasfläschchens, wobei: das ausgebildete Glasfläschchen (100) nach dem Abtrennen von dem Glasrohr kopfüber gehalten wird; und bei der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens mit Hilfe eines Spülgases, das über die Einfüllöffnung mittig ein- oder ausströmt und außermittig aus- oder einströmt, eine Spülgasströmung (50) im Inneren der Glasfläschchen erzeugt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Glasfläschchen (100) mit einem flachen Boden und einer gegenüberliegenden Einfüllöffnung mit den Schritten: lokales Erwärmen eines Endes eines Glasrohrs, Ausbilden eines Flansches oder Rollrands mit der Einfüllöffnung an dem lokal erwärmten Ende des Glasrohrs, Abtrennen des lokal erwärmten Endes des Glasrohrs unter Ausbildung eines Glasfläschchens mit einem geschlossenen Boden, und weitere Formung des Bodens des Glasfläschchens, wobei: das ausgebildete Glasfläschchen (100) nach dem Abtrennen von dem Glasrohr kopfüber gehalten wird; und während der gesamten weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens zwischen 1000°C und 1200°C, bevorzugter jedenfalls bei Temperaturen im Bereich des geschlossenen Bodens oberhalb von 1100°C, mit Hilfe eines Spülgases eine fortwährende Spülgasströmung (50) im Inneren des Glasfläschchens erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Spülgas über ein Rohr (200) in das Innere des Glasfläschchens (100) eingeblasen oder über das Rohr (200) aus dem Inneren des Glasfläschchens (100) abgesaugt wird, wobei das Rohr (200) ein zylindrisches Rohr (210) ist und das Spülgas über ein vorderes Ende des Rohrs (200) eingeblasen oder abgesaugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das zylindrische Rohr (200) an seinem vorderen Ende ein sich kegelförmig verjüngendes Außenprofil aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das zylindrische Rohr (200) an seinem vorderen Ende ein sich kegelförmig verjüngendes Innenprofil hat.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zylindrische Rohr (200) an seinem vorderen Ende weiterhin einen Abschnitt mit einem zylindrischen Innenprofil hat.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das zylindrische Rohr (200) an seinem vorderen Ende weiterhin einen Abschnitt mit einem zylindrischen Außenprofil hat.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Rohr (200) unter einem vorbestimmten axialen Abstand (A) zu der Einfüllöffnung außerhalb des Glasfläschchens (100) angeordnet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der vorbestimmte axiale Abstand (A) in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 5,0 mm, bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm und noch bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 1,0 mm liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei das Rohr (200) auf einer Oberfläche angeordnet ist, wobei das vordere Ende des Rohrs (200) unter einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche angeordnet ist, der in einem Bereich von 5,0 mm bis 15,0 mm liegt, bevorzugter in einem Bereich von 6,0 mm bis 12,0 mm liegt und noch bevorzugter maximal 10,0 mm beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Rohr (200) über die Einfüllöffnung eine vorbestimmte Distanz (A) axial in das Glasfläschchen eintaucht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Rohr (200) in einem Kopfbereich des Glasfläschchens angeordnet ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Rohr (200) bis in ein Hauptvolumen des Glasfläschchens hin eintaucht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, wobei die Glasfläschchen (100) einen Einfüllöffnungs-Innendurchmesser (d_g,i) aufweisen und das Rohr (200) einen Rohr-Außendurchmesser (d_r,a) sowie einen Rohr-Innendurchmesser (d_r,i) aufweist und wobei gilt: $${\left({\text{d}}_{\text{g}\text{,i}}\right)}^2-{\left({\text{d}}_{\text{r}\text{,a}}\right)}^2\ge {\left({\text{d}}_{\text{r}\text{,i}}\right)}^2\text{.}$$

    
15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Spülgas (50) außermittig mit Hilfe einer Ringdüse in das Innere des Glasfläschchens (100) einströmt und durch ein mittig angeordnetes Rohr (200) aus dem Inneren des Glasfläschchens (100) abgesaugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Ringdüse unter einem vorbestimmten axialen Abstand (A) zu der Einfüllöffnung außerhalb des Glasfläschchens (100) angeordnet ist, wobei der vorbestimmte axiale Abstand (A) in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 5,0 mm, bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm und noch bevorzugter in einem Bereich zwischen 0,5 mm bis 1,0 mm liegt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Rohr (200) über die Einfüllöffnung eine vorbestimmte Distanz (A) axial in das Glasfläschchen eintaucht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Innendurchmesser (d_r,i) des Rohrs (200) mindestens 1,5 mm beträgt.
19. Verfahren nach einem Anspruch 18, wobei für den Rohr-Außendurchmesser (d_r,a) der Zusammenhang d_r,a< d_r,i-2,0 mm gilt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glasfläschchen (100) Enghals-Glasfläschchen sind, mit einem Hals-Innendurchmesser im Bereich von 6,0mm bis 13,0mm und einer Halslänge von maximal 12,0mm.
21. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die weitere Formung des Bodens des Glasfläschchens mehrere Bearbeitungsschritte umfasst, wobei der Massestrom (M) der Spülgasströmung (50) in zumindest einem der mehreren Bearbeitungsschritte verschieden zu den anderen Bearbeitungsschritten ist.
22. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Massestrom (M) der in die Glasfläschchen eintretenden Spülgasströmung (50) in einem Bereich zwischen 2,4 Normliter/min und 20 Normliter/min nach ISO 2533 liegt.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Kompensation einer zusätzlichen Kühlwirkung aufgrund der Spülgasströmung (50) bei der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens zumindest abschnittsweise eine zusätzliche, außermittig einwirkende Heizleistung bereitgestellt wird, insbesondere durch eine außermittige Anordnung einer Mehrzahl von Gasbrennern (300), die jeweils auf den Boden des Glasfläschchens einwirken.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin eine zusätzliche, mittig auf den Boden des Glasfläschchens einwirkende Heizleistung bei der weiteren Formung des Bodens des Glasfläschchens bereitgestellt wird, insbesondere durch einen Gasbrenner (300), bevorzugt durch einen Knotenbrenner.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Gasbrenner (300) eine Gasflamme (310) erzeugt, die senkrecht auf den Boden des Glasfläschchens einwirkt.
26. Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Glasfläschchen zur Aufbewahrung von Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Zwecke.

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