DE102008018042A1 - Generating embossed and/or retracted structures on workpieces e.g. drinking glass, comprises applying a pressure difference between a side of a wall of the workpiece and opposite side, and locally heating the wall on softening temperature - Google Patents

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Abstract

The method comprises applying a pressure difference between a first side (108a) of a wall (108) of a workpiece (10) and opposite side (108b), locally heating the wall of the workpiece on a softening temperature of the workpiece by a heat source in order to cause a local deformation of the wall, cooling the workpiece, arranging a hollow body (50) at the sides of the workpiece, and sealing the hollow body by a sealant (52). The heating is carried out by laser beam produced from a carbon dioxide-laser. The method further comprises driving off a pre-determined path with the heat source. The method comprises applying a pressure difference between a first side (108a) of a wall (108) of a workpiece (10) and opposite side (108b), locally heating the wall of the workpiece on a softening temperature of the workpiece by a heat source in order to cause a local deformation of the wall, cooling the workpiece, arranging a hollow body (50) at the sides of the workpiece, and sealing the hollow body by a sealant (52). The heating is carried out by laser beam produced from a carbon dioxide-laser. The method further comprises: driving off a pre-determined path with the heat source and/or controlling or regulating the heat source line and/or the path speed of the heat source; detecting the position and/or outline of the workpiece by an optical detection device and calculating the pre-determined path of the heat source on the basis of the detected position and/or outline of the workpiece; continuously measuring the wall thickness and correcting the path speed and/or heat source line on the basis the measured wall thickness; and continuously measuring a degree of deformation of the workpiece and/or correcting the path speed and heat source line on the basis of the measured deformation degree. The cooling process is carried out by applying a gas flow on the workpiece. The workpiece comprises a hollow body. An opening of the hollow body is locked by a silicone-coated aluminum plate. An independent claim is included for a device for generating embossed and/or retracted structures at workpieces.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen an Hohlkörpern sowie eine korrespondierende Vorrichtung.The The present invention relates to a method for producing raised ones or retracted structures on hollow bodies and a corresponding Contraption.

Glasprodukte werden beim Erzeugen teilweise mit Vorsprüngen, Absätzen, Erhebungen etc. (erhabene Strukturen) und/oder Vertiefungen, Mulden, Nuten etc. (eingezogene Strukturen) versehen. Dabei werden diese erhabenen und eingezogenen Strukturen gleichzeitig mit der Herstellung des Glaskörpers erzeugt, indem beispielsweise in einen Hohlraum der Glasschmelze ein Überdruck eingebracht wird (Festblasen). Die Qualität, d. h. Abmessungen, Rauigkeit etc. der so erzeugten erhabenen und eingezogenen Strukturen ist jedoch relativ niedrig. Das so erzeugte Glasprodukt erweckt beim Anwender den Eindruck einer billigen bzw. niedrigen Qualität. Es besteht somit ein Bedarf für eine Verbesserung der erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen bezüglich deren Qualität.glass products are partially generated with projections, paragraphs, elevations, etc. (raised Structures) and / or depressions, depressions, grooves, etc. (retracted Structures). In the process, these raised and drawn structures become produced simultaneously with the manufacture of the glass body, for example by in a cavity of the molten glass, an overpressure is introduced (fixed bubbles). The quality, d. H. Dimensions, roughness, etc. of the thus generated raised and retracted structures is relatively low. The so produced Glass product gives the user the impression of a cheap or low quality. It There is thus a need for an improvement of the raised or confiscated structures with respect to their Quality.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines Verfahrens zum Erzeugen von erhabenen und eingezogenen Strukturen, mit denen qualitativ hochwertige Produkte erzeugt werden können. Darüber hinaus soll eine korrespondierende Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.The The object of the invention is thus to provide a method for creating raised and drawn structures with which qualitative high quality products can be produced. In addition, a corresponding device to disposal be put.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These The object is solved by the features of the independent claims. advantageous Further developments of the invention are defined in the dependent claims.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Erzeugen von erhabenen und/oder eingezogenen Strukturen an Hohlkörpern bzw. Wandungen von Lumen mit den Schritten:
Aufbringen einer Druckdifferenz zwischen dem Innern des Hohlkörpers und dem Äußeren des Hohlkörpers;
lokales Erwärmen des Hohlkörpers auf eine Erweichungstemperatur des (Materials des) Hohlkörpers mittels einer Wärmequelle, um eine lokale Verformung des Hohlkörpers zu verursachen; und
Abkühlen des Hohlkörpers.This object is achieved by a method for producing raised and / or drawn structures on hollow bodies or walls of lumens with the following steps:
Applying a pressure difference between the interior of the hollow body and the exterior of the hollow body;
locally heating the hollow body to a softening temperature of the (material of) the hollow body by means of a heat source to cause a local deformation of the hollow body; and
Cooling the hollow body.

Indem der Hohlkörper eines bereits geblasenen bzw. gepreßten Glasprodukts lediglich lokal erwärmt wird, um eine lokale Verformung zu verursachen, kann die erhabene bzw. eingezogene Struktur nachträglich an einem bereits gepreßten bzw. geblasenen Glasprodukt erzeugt werden. Darüber hinaus stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen hohen Freiheitsgrad zur Verfügung, weil aufgrund der lediglich lokalen Erwärmung des Hohlkörpers beliebige Strukturen geformt bzw. gestaltet werden können. Ein Verformungsgrad kann darüber hinaus durch Aufbringen einer entsprechenden Druckdifferenz bestimmt bzw. gesteuert werden. In anderen Worten kann ein hoher Verformungsgrad durch eine hohe Druckdifferenz erzeugt werden, während ein niedriger Verformungsgrad durch eine niedrige Druckdifferenz erzeugt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann durch Steuern der Erwärmungstemperatur des Hohlkörpers der Verformungsgrad gesteuert werden. Das heißt, durch Erzeugen einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur kann der Verformungsgrad verringert werden, während durch Erzeugen einer höheren Erwärmungstemperatur ein Verformungsgrad erhöht werden kann.By doing the hollow body an already blown or pressed glass product only locally heated is used to cause a local deformation, the sublime or retracted structure later on an already pressed or blown glass product are generated. In addition, the inventive method provides a high degree of freedom available, because due to the only local warming of the hollow body any structures can be shaped or designed. One Degree of deformation can over it determined by applying a corresponding pressure difference or controlled. In other words, a high degree of deformation be generated by a high pressure difference, while a low degree of deformation can be generated by a low pressure difference. alternative or additionally by controlling the heating temperature of the hollow body the degree of deformation can be controlled. That is, by generating a relatively low Temperature, the degree of deformation can be reduced while through Generating a higher one heating temperature a degree of deformation increased can be.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ein Verformungsgrad einerseits durch Steuern der Druckdifferenz und andererseits durch Steuern der lokalen Erwärmungstemperatur bestimmt werden kann. Das Abkühlen kann passiv durch Aussetzen des Produkts der Umgebungstemperatur oder aktiv durch Abkühlungsmittel erfolgen.In summary can be said that one Deformation on the one hand by controlling the pressure difference and on the other hand can be determined by controlling the local heating temperature. Cooling can be passive by exposing the product to ambient temperature or active by cooling agent respectively.

Vorzugsweise wird der Schritt des Erwärmens mittels Laserstrahl, am besten mittels eines CO2-Lasers durchgeführt. Eine Lasereinrichtung bietet den Vorteil, daß die Energie zum Erwärmen sehr stark gebündelt werden kann, um sehr präzise und gezielt bestimmte Bereiche an dem Hohlkörper einer starken Erwärmung auszusetzen. Somit können auch sehr fein strukturierte Gebilde an dem Glasprodukt erzeugt werden.Preferably, the step of heating by means of laser beam, is best carried out by means of a CO 2 laser. A laser device has the advantage that the energy for heating can be bundled very strongly in order to subject very precise and targeted specific areas of the hollow body of a strong heating. Thus, even very finely structured structures can be produced on the glass product.

Um bestimmte Erhebungs- bzw. Vertiefungszüge an dem Glaskörper zu erzeugen, wird die Wärmequelle vorzugsweise entlang einer vorbestimmten Bahn an dem Hohlkörper bewegt. Hierdurch hat der Anwender eine weitere Möglichkeit zum Steuern der Energieeinbringung in bestimmte lokale Bereiche des Hohlkörpers. Derart können qualitativ hochwertige und sehr gut reproduzierbare Strukturen an dem Hohlkörper erzeugt werden.Around certain survey or indentation trains on the glass body generate, becomes the heat source preferably moved along a predetermined path on the hollow body. This gives the user another way to control the energy input in certain local areas of the hollow body. Such can be qualitative produced high-quality and very well reproducible structures on the hollow body become.

Vorzugsweise wird die Wärmequellenleistung und/oder die Bahngeschwindigkeit der Wärmequelle mittels einer entsprechenden Steuer- oder Regelvorrichtung gesteuert bzw. geregelt. Somit gibt es eine weitere Möglichkeit zum Steuern bzw. Gestalten der erzeugbaren Strukturen an dem Hohlkörper.Preferably becomes the heat source power and / or the web speed of the heat source by means of a corresponding Control or regulating device controlled or regulated. Thus there there is another possibility for controlling the producible structures on the hollow body.

Des weiteren wird vorzugsweise die Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers mittels einer optischen Erfassungseinrichtung wie beispielsweise einer 2D-Scanneroptik oder einer 3D-Scanneroptik oder einer beliebigen anderen optischen Erfassungseinrichtung wie beispielsweise einer Lichtschranke, einem optischen Sensor, einer CCD-Kamera oder dergleichen erfaßt. Derart kann die vorbestimmte Bahn der Wärmequelle auf der Grundlage der erfaßten Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers berechnet und abgefahren werden, um somit die gewünschten erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen an vorbestimmten Stellen an dem Hohlkörper mit vorbestimmten Höhen und/oder Tiefen zu erzeugen.Furthermore, the position and / or contour of the hollow body is preferably detected by means of an optical detection device such as a 2D scanner optics or a 3D scanner optics or any other optical detection device such as a light barrier, an optical sensor, a CCD camera or the like. In this way, the predetermined path of the heat source can be calculated and traced on the basis of the detected position and / or contour of the hollow body, in order thus to achieve the desired create raised or retracted structures at predetermined locations on the hollow body with predetermined heights and / or depths.

Vorzugsweise wird mit Hilfe derselben optischen Erfassungseinrichtung oder einer separaten optischen Erfassungseinrichtung die Wandstärke des Hohlkörpers vermessen und die Bahngeschwindigkeit und Wärmequellenleistung auf der Grundlage der gemessenen Wandstärke korrigiert. Dadurch kann die Formgebung der erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen sowie des gesamten fertigen Hohlkörpers weiter verbessert werden, weil die Abweichungen der Wandstärke des zu bearbeitenden Hohlkörpers berücksichtigt werden. In Bereichen mit dünnerer Wandstärke ist eine geringere Wärmequellenleistung notwendig und/oder die Bahngeschwindigkeit kann eventuell erhöht werden, um eine vorbestimmte Erhebung oder Vertiefung an dem Hohlkörper zu erzeugen. Umgekehrt ist bei Bereichen mit erhöhter Wandstärke eine höhere Wärmequellenleistung oder eventuell eine geringere Bahngeschwindigkeit oder beides erforderlich, um eine vorbestimmte Struktur an dem Hohlkörper zu erzeugen. Durch Messen der Wandstärke und entsprechendes Korrigieren von Bahngeschwindigkeit und/oder Wärmequellenleistung kann demgemäß die Struktur mit höherer Präzision erzeugt werden, um einen qualitativ hochwertigen Eindruck zu vermitteln.Preferably is using the same optical detection device or a separate optical detection device to measure the wall thickness of the hollow body and the web speed and heat source performance on the Basis of the measured wall thickness corrected. This allows the shaping of the raised or retracted Structures and the entire finished hollow body to be further improved, because the deviations of the wall thickness of the hollow body to be processed considered become. In areas with thinner ones Wall thickness is a lower heat source power necessary and / or the web speed can possibly be increased by a predetermined elevation or depression on the hollow body produce. Conversely, in areas with increased wall thickness, a higher heat source capacity or possibly a lower line speed or both required to to produce a predetermined structure on the hollow body. By measuring the wall thickness and Correcting web speed and / or Heat source capacity Accordingly, the structure with higher precision generated to give a high quality impression.

Vorzugsweise wird auch der Umformgrad des Hohlkörpers mit derselben oder einer anderen optischen Meßeinrichtung kontinuierlich während der Umformung gemessen, um eine weitere Korrekturmöglichkeit zum Korrigieren von Bahngeschwindigkeit und/oder Wärmeleistung zu schaffen. Dies bietet den Vorteil, daß ein vorbestimmter Umformgrad unmittelbar gemessen wird und ein entsprechender Eingriff auf die Steuerung bzw. Regelung erfolgen kann, um Bahngeschwindigkeit und/oder Wärmequellenleistung so zu steuern bzw. zu regeln, daß der vorbestimmte Umformgrad erzielt wird.Preferably is also the degree of deformation of the hollow body with the same or one other optical measuring device continuously during the deformation measured to another correction option for correcting web speed and / or heat output to accomplish. This offers the advantage that a predetermined degree of deformation is measured directly and a corresponding intervention on the Control can take place to orbit speed and / or Heat source capacity to control or regulate so that the predetermined degree of deformation is achieved.

Zusätzlich kann der Hohlkörper durch Aufbringen eines Gasstroms gezielt abgekühlt werden, um eine vorgegebene Verfestigung der erzeugten Strukturen zu veranlassen. Als Gas wird dabei vorzugsweise Stickstoff oder Luft verwendet.In addition, can the hollow body be selectively cooled by applying a gas stream to a predetermined Solidification of the generated structures. As gas becomes preferably nitrogen or air used.

Zum Aufbringen der Druckdifferenz wird vorzugsweise eine Öffnung des Hohlkörpers verschlossen, beispielsweise mit einer silikonbeschichteten Aluminiumplatte. Es kann jedoch auch jede andere Platte oder Verschlußeinrichtung verwendet werden, solange der Innenraum des Hohlkörpers ausreichend gegenüber einer Außenseite abgedichtet wird, um eine gewünschte Druckdifferenz zwischen dem Inneren und Äußeren des Hohlkörpers aufzubringen. Die silikonbeschichtete Aluminiumplatte bietet dabei den Vorteil einer guten Abdichtung und einer guten Wärmeableitung ohne beim Einbringen der Wärme verformt zu werden.To the Applying the pressure difference is preferably an opening of the hollow body closed, for example with a silicone-coated aluminum plate. However, it can also be any other plate or closure device be used as long as the interior of the hollow body sufficient against a outside is sealed to a desired Apply pressure difference between the inside and outside of the hollow body. The silicone-coated aluminum plate offers the advantage a good seal and a good heat dissipation without introducing the heat to be deformed.

Vorzugsweise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Kelch eines Trinkglases als Hohlkörper mit den erhabenen bzw. eingezogenen Strukturen versehen. Es versteht sich jedoch, daß jedes andere Glasprodukt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit derartigen Strukturen versehen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist des weiteren nicht auf die Bearbeitung von Glas beschränkt, sondern kann auch bei anderen Werkstoffen wie beispielsweise Blech oder Kunststoff zum Einsatz kommen.Preferably is with the method according to the invention a goblet of a drinking glass as a hollow body with the raised or provided retracted structures. It is understood, however, that every other Glass product with the inventive method with such Structures can be provided. The inventive method is not limited to the processing of glass, but also can also be used with other materials such as sheet metal or Plastic used.

Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zum Durchführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einer Druckdifferenzerzeugungseinrichtung und einer geeigneten Wärmequelle.The The invention further relates to a device for performing the method described above with a pressure difference generating device and a suitable heat source.

Vorzugsweise wird als Wärmequelle ein Laser, am besten ein CO2-Laser verwendet, so daß die eingebrachte Wärmeenergie sehr stark gebündelt und sehr präzise gezielt an vorgegebene Stellen eingebracht werden kann.Preferably, a laser, preferably a CO 2 laser is used as a heat source, so that the introduced heat energy can be very concentrated and very precisely targeted to predetermined locations can be introduced.

Vorzugsweise hat die Vorrichtung des weiteren eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Wärmequelle entlang einer Oberfläche des Hohlkörpers.Preferably the apparatus further has a moving means for moving the heat source along a surface of the hollow body.

Weiter bevorzugt ist des weiteren eine Steuer- und Regeleinrichtung zum Steuern oder Regeln der Wärmequellenleistung und/oder der Bahngeschwindigkeit der Wärmequelle vorgesehen.Further further preferred is a control and regulating device for Control or regulate heat source performance and / or the web speed of the heat source.

Noch weiter bevorzugt ist des weiteren eine optischen Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers und eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen der vorbestimmten Bahn der Wärmequelle auf der Grundlage der erfaßten Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers vorgesehen.Yet furthermore preferred is an optical detection device for detecting the position and / or contour of the hollow body and a calculation device for calculating the predetermined path of the heat source on the basis of detected Location and / or contour of the hollow body provided.

Weiter bevorzugt sind des weiteren eine Meßeinrichtung zum kontinuierlichen Messen der Wandstärke des Hohlkörpers und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und/oder der Wärmequellenleistung auf der Grundlage der gemessenen Wandstärke angeordnet.Further Furthermore, a measuring device for continuous are preferred Measuring the wall thickness of the hollow body and a correction device for correcting the web speed and / or the heat source performance arranged on the basis of the measured wall thickness.

Vorzugsweise sind des weiteren eine Meßeinrichtung zum kontinuierlichen Messen eines Umformgrads des Hohlkörpers und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und/oder der Wärmequellenleistung auf der Grundlage des gemessenen Umformgrads vorgesehen.Preferably are further a measuring device for continuously measuring a degree of deformation of the hollow body and a correction device for correcting the web speed and / or the heat source performance provided on the basis of the measured degree of deformation.

Weiter bevorzugt ist des weiteren eine Gaszufuhreinrichtung zum Abkühlen des Hohlkörpers mittels Aufbringen eines Gasstroms vorgesehen.Further preferred is further a gas supply device for cooling the hollow body provided by applying a gas stream.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figur näher erläutert.The Invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figure.

Die Figur zeigt ein Weinglas als beispielhaften Hohlkörper, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit entsprechenden erhabenen und/oder eingezogenen Strukturen versehen werden soll.The Figure shows a wine glass as an exemplary hollow body, the with the method according to the invention provided with corresponding raised and / or retracted structures shall be.

Das in 1 gezeigte Trinkglas 1 hat einen Boden 30, einen Stiel 20 und einen Kelch 10. Dieses Trinkglas 1 wird durch bekanntes Formpressen und Blasen hergestellt und abgekühlt. Nachträglich werden erhabene und/oder eingezogene Strukturen 102, 104 an dem Kelch 10 durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgebildet. Hierzu wird im Inneren des Kelchs 10 ein Über- oder Unterdruck erzeugt, indem die Öffnung 106 des Kelchs 10 verschlossen wird und eine Vakuumpumpe und/oder eine Druckbeaufschlagungsvorrichtung (nicht gezeigt) an das Innere des Kelchs 10 angeschlossen wird.This in 1 shown drinking glass 1 has a floor 30 , a stalk 20 and a goblet 10 , This drinking glass 1 is made by known compression molding and blowing and cooled. Subsequently, raised and / or confiscated structures 102 . 104 at the goblet 10 formed by the method according to the invention. This is done inside the cup 10 creates an over or under pressure by opening 106 of the cup 10 is closed and a vacuum pump and / or a pressurizing device (not shown) to the interior of the cup 10 is connected.

Derart wird ein Differenzdruck zwischen dem Innenraum des Kelchs 10 und dem Äußeren des Kelchs 10 erzeugt. Durch lokales Erwärmen der Wandung 108 des Kelchs 10 wird die Wandung 108 lokal bis zur Erweichungstemperatur des Glases erwärmt. Durch die aufgebrachte Druckdifferenz wird bei Überdruck im Inneren eine erhabene oder vorspringende Struktur 102 an der Wandung 108 erzeugt. Im umgekehrten Fall wird bei Unterdruck in dem Inneren des Kelchs 10 eine eingezogene Struktur 104 (Vertiefung, Nut etc.) an der Wandung 108 des Kelchs 10 erzeugt. Nach dem Abkühlen der an der Wandung 108 lokal erwärmten Stellen 102, 108 werden diese Stellen 102, 104 in der verformten Gestalt erhärtet. Derart verbleibt eine permanente Verformung 102, 104 an der Wandung 108 des Kelchs 10.Thus, a differential pressure between the interior of the cup 10 and the exterior of the cup 10 generated. By locally heating the wall 108 of the cup 10 becomes the wall 108 locally heated to the softening temperature of the glass. Due to the applied pressure difference becomes at elevated pressure in the interior of a raised or projecting structure 102 on the wall 108 generated. In the opposite case, at negative pressure in the interior of the cup 10 a retracted structure 104 (Recess, groove, etc.) on the wall 108 of the cup 10 generated. After cooling down the wall 108 locally heated places 102 . 108 become these bodies 102 . 104 hardened in the deformed form. This leaves a permanent deformation 102 . 104 on the wall 108 of the cup 10 ,

Als Wärmequelle wird vorzugsweise eine (nicht gezeigte) Lasereinrichtung wie beispielsweise ein CO2-Laser verwendet, weil derart die eingebrachte Energie zum Erwärmen des Glases sehr stark gebündelt werden kann und sehr feine und qualitativ hochwertige Strukturen an der Wandung 108 des Glases 1 erzeugt werden können. Vorzugsweise ist die Lasereinrichtung mit einer (nicht gezeigten) Bewegungseinrichtung gekoppelt, um den Laserstrahl entlang einer vorgegebenen Bahn an der Wandung 108 des Kelchs 10 zu bewegen. Derart können Linien, Erhebungen, Vertiefungen, Mulden, Rillen, Muster etc. wie gewünscht an der Wandung 108 ausgebildet werden. Die Differenzdruckerzeugungseinrichtung ist vorzugsweise steuer- bzw. regelbar zwischen einem Unterdruck von 0,02 bar bis zu einem Überdruck von 2 bar am besten zwischen einem Unterdruck von 0,02 bar bis zu einem Überdruck von 5 bar.As the heat source, a laser device (not shown) such as a CO 2 laser is preferably used, because thus the introduced energy for heating the glass can be bundled very strongly and very fine and high-quality structures on the wall 108 of the glass 1 can be generated. Preferably, the laser device is coupled to a moving means (not shown) to move the laser beam along a predetermined path on the wall 108 of the cup 10 to move. In this way, lines, elevations, depressions, depressions, grooves, patterns, etc. can be applied to the wall as desired 108 be formed. The differential pressure generating device is preferably controllable or adjustable between a negative pressure of 0.02 bar up to an overpressure of 2 bar best between a negative pressure of 0.02 bar up to an overpressure of 5 bar.

Weiter bevorzugt ist sowohl die Lasereinrichtung als auch die Bewegungseinrichtung mit einer (nicht gezeigten) zentralen Steuer- und Regeleinrichtung gekoppelt, um die Wärmequellenleistung und die Bahngeschwindigkeit entsprechend dem vorgegebenen Muster bzw. der Soll-Struktur steuern bzw. regeln zu können.Further both the laser device and the movement device are preferred with a (not shown) central control and regulating device coupled to the heat source performance and the web speed according to the predetermined pattern or the target structure to control or regulate.

Vorzugsweise ist des weiteren eine optische Erfassungseinrichtung vorgesehen, um die Kontur und Lage des zu bearbeitenden Produkts vor der Bearbeitung zu erfassen. Derart kann vorzugsweise mit der zentralen Steuer und Regeleinrichtung die vorbestimmte Bahn der Wärmequelle auf der Grundlage der erfaßten Lage und Kontur des Hohlkörpers berechnet werden. Es ist jedoch nicht notwendig, hierzu eine zentrale Steuer- und Regeleinrichtung vorzusehen, die optische Erfassungseinrichtung kann vielmehr auch separat gesteuert und geregelt werden, wenn diese mit der Steuer- und Regeleinrichtung für die Wärmequellenleistung und Bahngeschwindigkeit der Wärmequelle entsprechend gekoppelt ist.Preferably Furthermore, an optical detection device is provided, to the contour and position of the product to be processed before processing capture. Such can preferably with the central control and Control means the predetermined path of the heat source on the basis of detected Position and contour of the hollow body be calculated. However, it is not necessary to do this a central To provide control and regulating device, the optical detection device Rather, it can also be controlled and regulated separately if these with the control and regulating device for the heat source power and web speed of heat source is coupled accordingly.

Die optische Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise eine 2D-Laseroptik oder eine 3D-Laseroptik. Es kann jedoch auch jede andere optische Erfassungseinrichtung wie beispielsweise eine Lichtschranke, ein optischer Sensor, eine CCD-Kamera oder dergleichen verwendet werden, wenn vorgegebene bekannte Linien beispielsweise an dem Glas erfaßt werden. Derartige Linien können beispielsweise die obere und untere Randlinie 32, 34 des Bodens 30 oder der Öffnung 106 des Kelchs 10 sein. In anderen Worten durch Erfassen der Lage dieser bekannten Linien 32, 34 am Boden 30 oder an der Öffnung 106 des Kelchs 10 kann die Kontur und Lage des bekannten Glases 1 präzise erfaßt werden. Auf der Grundlage der erfaßten Kontur und Lage des Glases 1 kann dann die vorbestimmte Bahn der Wärmequelle zum Erzeugen der erhabenen bzw. eingezogenen Struktur 102, 104 berechnet werden.The optical detection device is preferably a 2D laser optics or a 3D laser optics. However, any other optical detecting means such as a photointerrupter, an optical sensor, a CCD camera, or the like may be used, if predetermined known lines are detected on the glass, for example. Such lines may, for example, the upper and lower edge line 32 . 34 of the soil 30 or the opening 106 of the cup 10 be. In other words, by detecting the location of these known lines 32 . 34 on the ground 30 or at the opening 106 of the cup 10 can the contour and location of the known glass 1 be detected precisely. Based on the detected contour and position of the glass 1 Then, the predetermined path of the heat source for generating the raised or drawn-in structure 102 . 104 be calculated.

Vorzugsweise wird die Wandstärke des Kelchs 10 ebenfalls durch die optische Erfassungseinrichtung gemessen, weil die Wandstärke über den Umfang und die Höhe des Glases 1 variiert. Wenn auf diese Weise vor dem Formen der erhabenen bzw. eingezogenen Struktur 102, 104 an der Wandung 108 die Wandstärke in dem zu bearbeitenden Bereich an der Wandung 108 des Kelchs 10 ermittelt wird, kann die Wärmequellenleistung und die Bahngeschwindigkeit auf der Grundlage der gemessenen Wandstärke korrigiert werden, um die Präzision bei der Bearbeitung der Wandung 108 des Kelchs 10 weiter zu erhöhen.Preferably, the wall thickness of the cup 10 Also measured by the optical detection device, because the wall thickness over the circumference and the height of the glass 1 varied. If in this way before forming the raised or contracted structure 102 . 104 on the wall 108 the wall thickness in the area to be worked on the wall 108 of the cup 10 is determined, the heat source power and the web speed can be corrected on the basis of the measured wall thickness to the precision in the processing of the wall 108 of the cup 10 continue to increase.

Alternativ oder zusätzlich wird der Umformgrad durch die optische Erfassungseinrichtung gemessen, wenn eine noch höhere Präzision erzielt werden soll. Durch Messen des Umformgrads kann die Bahngeschwindigkeit und Energieeinbringung bzw. Wärmequellenleistung entsprechend erhöht oder verringert werden, um einen vorgegebenen Sollwert der Verformung der Struktur 102, 104 zu erzielen.Alternatively or additionally, the degree of deformation is measured by the optical detection device if an even higher precision is to be achieved. By measuring the degree of deformation can the web speed and energy input or heat source power can be correspondingly increased or decreased by a predetermined target value of the deformation of the structure 102 . 104 to achieve.

Um des weiteren ein Fließen der erweichten Struktur 102, 104 durch zu langsames Abkühlen zu verhindern, wird vorzugsweise ein Abkühlvorgang durch Aufbringen eines Gasstroms auf die verformten Stellen 102, 104 beschleunigt. Derart kann die Präzision der Verformung weiter erhöht werden. Für den Gasstrom wird vorzugsweise Stickstoff verwendet, es kann jedoch auch jedes andere Inertgas oder Luft verwendet werden, um die Struktur entsprechend schnell abzukühlen.To further a flow of softened structure 102 . 104 By preventing too slow cooling, a cooling process is preferably performed by applying a gas flow to the deformed sites 102 . 104 accelerated. In this way, the precision of the deformation can be further increased. Nitrogen is preferably used for the gas stream, but any other inert gas or air may be used to cool the structure accordingly fast.

Zum Aufbringen der Druckdifferenz im Inneren des Kelchs 10 muß die Öffnung 106 verschlossen werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch eine silikonbeschichtete Aluminiumplatte. Aluminium bietet den Vorteil einer guten Wärmeableitung, um eine Verformung wie beispielsweise eine Wellung der Platte aufgrund der eingebrachten Wärme zu verhindern. Silikon bietet den Vorteil einer guten Abdichtung und gleichzeitig hoher Wärmebeständigkeit. Es kann jedoch auch jedes andere Plattenmaterial verwendet werden.For applying the pressure difference inside the cup 10 must the opening 106 be closed. This is preferably done by a silicone coated aluminum plate. Aluminum has the advantage of good heat dissipation to prevent deformation such as corrugation of the plate due to the introduced heat. Silicone offers the advantage of a good seal and at the same time high heat resistance. However, any other plate material may be used.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausbilden von erhabenen und eingezogenen Strukturen 102, 104 an dem Kelch 10 eines Glases 1 beschränkt. Vielmehr können die gezeigten Strukturen 102, 104 auch an jedem anderen Glaskörper, wie beispielsweise einer Hohllinse, einer Lampe etc. ausgebildet werden. Des weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren auch an anderen Werkstoffen wie beispielsweise Blech oder Kunststoff angewandt werden.The invention is not limited to the formation of raised and drawn structures 102 . 104 at the goblet 10 a glass 1 limited. Rather, the structures shown 102 . 104 also be formed on any other glass body, such as a hollow lens, a lamp, etc. Furthermore, the inventive method can also be applied to other materials such as sheet metal or plastic.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können beispielsweise Schriftzüge oder Logos und dergleichen an Hohlkörpern aus Glas, Kunststoff, Metall etc. mit sehr hoher Präzision angebracht werden. Es bietet vor allem den Vorteil einer sehr präzisen Gestaltung der Strukturen 102, 104, die den Eindruck einer hohen Qualität erzeugen. Insbesondere bei hochwertigen Glasserien wie sie für Weingläser, Sektkelche etc. verwendet werden, ist das hochwertige Aussehen von außerordentlicher Wichtigkeit.By the method according to the invention, for example, lettering or logos and the like can be attached to hollow bodies made of glass, plastic, metal, etc. with very high precision. Above all, it offers the advantage of a very precise design of the structures 102 . 104 that give the impression of high quality. In particular, in high-quality glass series as they are used for wine glasses, champagne flutes, etc., the high-quality appearance of extraordinary importance.

11
Trinkglasdrinking glass
1010
Kelchchalice
2020
Stielstalk
3030
Bodenground
3232
obere Randlinieupper boundary line
3434
untere Randlinielower boundary line
102102
erhabene Struktursublime structure
104104
eingezogene Strukturretracted structure
106106
Öffnungopening
108108
Wandungwall

Claims (19)

Verfahren zum Erzeugen von erhabenen (102) und/oder eingezogenen Strukturen (104) an Hohlkörpern (10) mit den Schritten: Aufbringen einer Druckdifferenz zwischen dem Innern des Hohlkörpers und dem Äußeren des Hohlkörpers; lokales Erwärmen des Hohlkörpers (10) auf eine Erweichungstemperatur des Hohlkörpers (10) mittels einer Wärmequelle, um eine lokale Verformung des Hohlkörpers zu verursachen; und Abkühlen des Hohlkörpers (10).Method for producing raised ( 102 ) and / or confiscated structures ( 104 ) on hollow bodies ( 10 ) comprising the steps of: applying a pressure difference between the interior of the hollow body and the exterior of the hollow body; local heating of the hollow body ( 10 ) to a softening temperature of the hollow body ( 10 ) by means of a heat source to cause local deformation of the hollow body; and cooling the hollow body ( 10 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erwärmens mittels Laserstrahl durchgeführt wird.The method of claim 1, wherein the step of heating is performed by laser beam. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Laserstrahl von einem CO2-Laser erzeugt wird.The method of claim 2, wherein the laser beam is generated by a CO 2 laser. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des Abfahrens einer vorbestimmten Bahn mit der Wärmequelle.Method according to one or more of the previous ones Claims, further comprising the step of traversing a predetermined path with the heat source. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des Steuerns oder Regelns der Wärmequellenleistung und/oder der Bahngeschwindigkeit der Wärmequelle.Method according to one or more of the previous ones Claims, further comprising the step of controlling the heat source power and / or the web speed of the heat source. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des Erfassens der Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers (10) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung und Berechnen der vorbestimmten Bahn der Wärmequelle auf der Grundlage der erfaßten Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers (10).Method according to one or more of the preceding claims, further comprising the step of detecting the position and / or contour of the hollow body ( 10 ) by means of an optical detection device and calculating the predetermined path of the heat source on the basis of the detected position and / or contour of the hollow body ( 10 ). Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des kontinuierlichen Messens der Wandstärke des Hohlkörpers (10) und Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und/oder Wärmequellenleistung auf der Grundlage der gemessenen Wandstärke.Method according to one or more of the preceding claims, further comprising the step of continuously measuring the wall thickness of the hollow body ( 10 ) and correcting the web speed and / or heat source power based on the measured wall thickness. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des kontinuierlichen Messens eines Umformgrads des Hohlkörpers (10) und/oder Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und Wärmequellenleistung auf der Grundlage des gemessenen Umformgrads.Method according to one or more of the preceding claims, further comprising the step of continuously measuring a degree of deformation of the hollow body ( 10 ) and / or correcting the web speed and heat source power based on the measured degree of deformation. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei der Schritt des Abkühlens mittels Aufbringen eines Gasstroms auf den Hohlkörper (10) durchgeführt wird.Method according to one or more of the preceding claims, wherein the step of cooling by applying a gas stream to the hollow body ( 10 ) is carried out. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, des weiteren mit dem Schritt des Verschließens einer Öffnung des Hohlkörpers (10) mittels einer Platte, vorzugsweise einer silikonbeschichteten Aluminiumplatte.Method according to one or more of the preceding claims, further comprising the step of closing an opening of the hollow body ( 10 ) by means of a plate, preferably a silicone-coated aluminum plate. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei der Hohlkörper (10) ein Kelch eines Trinkglases (1) ist.Method according to one or more of the preceding claims, wherein the hollow body ( 10 ) a goblet of a drinking glass ( 1 ). Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche mit: einer Druckdifferenzerzeugungseinrichtung; und einer Wärmequelle.Device for carrying out a method according to one or more of the previous claims with: a pressure difference generating means; and a heat source. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Wärmequelle ein Laser, vorzugsweise ein CO2-Laser ist.Apparatus according to claim 12, wherein the heat source is a laser, preferably a CO 2 laser. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, des weiteren mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Wärmequelle entlang einer Oberfläche des Hohlkörpers (10).Apparatus according to claim 12 or 13, further comprising a moving device for moving the heat source along a surface of the hollow body ( 10 ). Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 12 bis 14, des weiteren mit einer Steuer- und Regeleinrichtung zum Steuern oder Regeln der Wärmequellenleistung und/oder der Bahngeschwindigkeit der Wärmequelle.Device according to one or more of the previous ones claims 12 to 14, further with a control and regulating device for Control or regulate heat source performance and / or the web speed of the heat source. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 12 bis 15, des weiteren mit einer optischen Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers (10) und einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen der vorbestimmten Bahn der Wärmequelle auf der Grundlage der erfaßten Lage und/oder Kontur des Hohlkörpers (10).Device according to one or more of the preceding claims 12 to 15, further comprising an optical detection device for detecting the position and / or contour of the hollow body ( 10 ) and a calculating device for calculating the predetermined path of the heat source on the basis of the detected position and / or contour of the hollow body ( 10 ). Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 12 bis 16, des weiteren mit einer Meßeinrichtung zum kontinuierlichen Messen der Wandstärke des Hohlkörpers (10) und einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und/oder der Wärmequellenleistung auf der Grundlage der gemessenen Wandstärke.Device according to one or more of the preceding claims 12 to 16, further comprising a measuring device for continuously measuring the wall thickness of the hollow body ( 10 ) and correcting means for correcting the web speed and / or the heat source power based on the measured wall thickness. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 12 bis 17, des weiteren mit einer Meßeinrichtung zum kontinuierlichen Messen eines Umformgrads des Hohlkörpers (10) und einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Bahngeschwindigkeit und/oder der Wärmequellenleistung auf der Grundlage des gemessenen Umformgrads.Device according to one or more of the preceding claims 12 to 17, further comprising a measuring device for continuously measuring a degree of deformation of the hollow body ( 10 ) and correcting means for correcting the web speed and / or the heat source power on the basis of the measured degree of deformation. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 12 bis 18, des weiteren mit einer Gaszufuhreinrichtung zum Abkühlen des Hohlkörpers (10) mittels Aufbringen eines Gasstroms.Device according to one or more of the preceding claims 12 to 18, further comprising a gas supply means for cooling the hollow body ( 10 ) by applying a gas stream.
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