DE102004034797A1

DE102004034797A1 - Verfahren zur Herstellung feuerpolierter Gobs

Info

Publication number: DE102004034797A1
Application number: DE102004034797A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schneider; Christian Schenk; Ralf Reiter; Peter Dürolf; Bernd Löffelbein
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: DE102004034797B4; KR20060053866A; US20060026993A1; US8069689B2; CN1740105B; SG119364A1; CN1740105A; JP4537281B2; FR2874915A1; JP2006052129A; TW200609189A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Levitationsverfahren zur Herstellung feuerpolierter Gobs, bei welchem während des Einspeisens des Glaspostens in eine Levitationsform, welche eine Membran aus einem porösen Werkstoff aufweist, ein zu Beginn des Einspeisens hoher Durchfluss zwischen Membran und Gob verringert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Levitationsverfahren zur Herstellung feuerpolierter Gobs aus niedrigviskosem Glas, welche insbesondere als Vorformlinge zur Herstellung blankgepresster optischer Bauteile mit hochwertigen optischen Eigenschaften Verwendung finden.

Beschreibung

Zur Herstellung von optischen Bauteilen mit hochwertigen optischen Eigenschaften und hochgenauer Oberflächenstruktur und -qualität, beispielsweise zur Herstellung von refraktiven und diffraktiven Bauteilen und Linsen, insbesondere von asphärischen Linsen, ist es bekannt, vorgeformte Glasposten (im weiteren Gob genannt) blankzupressen.

Das Blankpressen erspart das zeit- und kostenaufwendige Fräsen, Schleifen und Polieren zur präzisen Ausbildung zumindest einer Oberfläche des optischen Bauteils. Das Blankpressen erfolgt in der Regel durch Wiedererhitzen des Gobs und Pressen in hochwertigen Formen. Diese Verfahrensweise kommt vor allem dann zur Anwendung, wenn das Fräsen, Schleifen und Polieren zur Ausbildung komplizierterer Oberflächenstrukturen des Bauteils schwierig und aufwendig wäre.

An den Gob werden hinsichtlich seiner Homogenität und Oberflächenqualität hohe Anforderungen gestellt, da Mängel des Gobs sich auf das Endprodukt übertragen und beispielsweise zu Abbildungsverzerrungen führen. Das Endprodukt wäre dadurch nicht mehr verwendbar.

Die Gobs werden üblicherweise direkt aus der Glasschmelze durch Abkühlen eines in eine Form eingespeisten Glasposten ohne direkten Kontakt mit einer Formoberfläche erzeugt, wobei die Gobs eine sogenannte feuerpolierte Oberfläche erhalten.

Die Herstellung erfolgt dabei unter Anwendung des Levitationsverfahrens, bei welchem zwischen dem eingespeisten Glasposten und der Form ein Gaspolster aufgebaut wird und damit der unmittelbare Kontakt vermieden wird. Die Form ist als sogenannte Levitationsform, d.h. gasdurchlässig ausgebildet, sodass ein Gas mit entsprechendem Volumenstrom an der Formoberfläche austreten kann. Das in die Levitations-Form portioniert eingespeiste schmelzflüssige Glas kühlt in der Levitations-Form ab und nimmt unter den Oberflächenspannungskräften des Glases, der Schwerkraft und dem Druck des Gaspolsters, welches sich zwischen der Formoberfläche und dem Glasposten ausbildet, etwa die Gestalt der Form an, wobei die Berührung mit der Form durch das Gaspolster unterbunden wird.

Zum Einspeisen des Glaspostens in die Levitationsform ist es beispielsweise bekannt, einen mittels Nadelspeiser portionierten Glasposten in der mit Gas durchströmten Levitationsform aufzufangen. Die Levitationsform wird während des Füllvorgangs derart abgezogen, dass der Abstand zwischen Glaspostenoberseite und Speiserdüse konstant bleibt. Beim Schließen der Nadel schnürt der Glasposten am Ende des Speisers ein und reißt ab. Um das Reißen zu unterstützen, kann die Levitationsform mit erhöhter Geschwindigkeit abgezogen werden.

Die Anwendung des Levitationsverfahren zur Herstellung von feuerpolierten Gobs und deren weitere Verarbeitung durch Blankpressen ist seit längerer Zeit bekannt. Ein entsprechendes Verfahren und zur Ausführung des Verfahrens geeignete Formen werden beispielsweise in der DE-PS 24 10 923 beschrieben.

Jedoch erweist sich die Prozessführung, insbesondere für niedrigviskose Gläser, auf Grund der komplexen Eigenschaften des Glases, insbesondere beim Einspeise- und Abkühlungsprozess, als außerordentlich kompliziert.

Die Prozessführung bei der Herstellung des Gobs ist im Wesentlichen von der Menge des Glaspostens, der Form des herzustellenden Gobs und den Viskositätseigenschaften des Glases abhängig. Probleme in der Prozessführung treten sowohl beim Einspeisen des Glaspostens in die Form, beim optimalen Erzeugen und Einstellen des benötigten Gaspolsters als auch hinsichtlich des zu steuernden Verlaufs des Abkühlungs- und Formungsprozesses auf. Eine unausgewogene Prozessführung führt zu qualitativ minderwertigen Gobs mit Blasen, Schlieren, Oberflächenverletzungen und/oder Kühlwellen.

Zur Verbesserung der Prozessführung beim Einspeisen des Glases und bei der Formgebung des Gobs wird in der US 2002/0062660 A1 vorgeschlagen, die Flussrate des Gases zur Erzeugung eines optimalen Gaspolsters gezielt zu steuern. In einem ersten Schritt wird ein nach unten fließender schmelzflüssiger Glasposten in einer Levitationsform aufgefangen, in einem zweiten Schritt wird die Form mit erhöhter Geschwindigkeit (höher als die Flussgeschwindigkeit des nach unten fließenden Glaspostens) nach unten bewegt und in einem dritten Schritt wird der eingespeiste Glasposten auf einem Gaspolster geformt. Der erste Schritt wird bei einer geringeren Flussrate des Gases durchgeführt als der Flussrate im dritten Schritt, wobei die Flussrate im ersten Schritt auch Null sein kann.

Bei einer derartigen Prozessführung kann es jedoch während des Einspeisens zu einem Kontakt des Glaspostens mit der Form kommen, was zu einer verminderten Qualität, d.h. zu Kühlwellen und Oberflächendefekten der Gobs führt. Außerdem kann während einer derartigen Prozessführung Glas an der Form anhaften, wobei die Öffnungen der Form verstopfen. Die Formen können damit nicht mehr verwendet werden oder müssen zumindest aufwendig gereinigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Qualität der Gobs weiter zu verbessern und den Herstellungsprozess effektiver zu gestalten.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung feuerpolierter Gobs ist ein Levitationsverfahren und umfasst die Schritte:

– Einspeisen eines schmelzflüssigen Glasposten in eine für Fluide durchlässige erste Formhälfte,
– Abkühlen des Glaspostens in der ersten Formhälfte,
– wobei während des Einspeisens und Abkühlens des Glaspostens ein erstes Fluidpolster zwischen der ersten Formhälfte und dem Glasposten erzeugt wird, indem ein Fluid durch die erste Formhälfte geleitet wird,
– der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten und der ersten Formhälfte zumindest während des Einspeisens des Glaspostens unter Aufrechterhaltung des ersten Fluidpolsters verringert wird und
– wobei das Fluid zur Erzeugung des ersten Fluidpolsters die erste Formhälfte, welche ein für das Fluid durchlässigen, porösen Werkstoff umfasst, durchströmt.

Die erste Formhälfte, welche zumindest in einem Teilbereich, vorzugsweise im Bereich einer Mulde bzw. Vertiefung der ersten Formhälfte, vom Fluid durchströmt wird, ermöglicht dabei ein gleichmäßiges, über die dem Glasposten zugewandte Oberfläche des durchströmten porösen Bereichs der Formhälfte verteiltes Ausströmen des Fluids zur Bildung des Gaspolsters.

Der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten und der ersten Formhälfte wird insbesondere in Abhängigkeit von der Viskosität und der Geometrie des Glaspostens eingestellt und verringert.

Der zu Beginn des Einspeisens einzustellende maximale Durchfluss ist dabei derart einzustellen, dass sich der eingespeiste Glasposten als Gob ausbilden kann und der Glasposten die Formhälfte nicht kontaktiert. Dabei ist ein hoher Durchfluss wegen der Porosität der Formhälfte und einem damit verbundenem gleichmäßigen Austreten des Fluids über feinstverteilte Öffnungen aus der Formhälfte möglich, ohne den Glasposten zu durchströmen und damit unbrauchbar zu machen.

Der Startwert des Durchflusses wird im Wesentlichen durch die Viskosität des Glaspostens beim Einspeisen bestimmt. Der Verlauf der Absenkung des Durchflusses richtet sich nach der Geometrie des Gobs und dem Verlauf der Viskosität des Glaspostens beim Einspeisen und Abkühlen. So kann beispielsweise der Durchfluss für Gobs mit flach ausgeprägter konvexer Geometrie schneller und auf einen geringeren Wert abgesenkt werden als für Gobs gleichen Volumens mit stärker ausgeprägter konvexer Geometrie.

Die Viskosität stellt eine Stoffeigenschaft des Glases dar und ist von dessen chemischer Zusammensetzung abhängig. Die Viskosität ist stark temperaturabhängig und der Viskositäts-Temperaturverlauf besitzt für alle Gläser einen grundsätzlich gleichen charakteristischen, weitgehend stetigen Verlauf. Die Viskositätswerte erstrecken sich von < 10 dPa·s (Schmelze) bis 10¹³ dPa·s bei Raumtemperatur. In der Praxis unterscheidet man häufig drei Viskositätsbereiche, den Schmelzbereich, den Verarbeitungsbereich und den Einfrierbereich.

Als niedrigviskose Gläser im Sinne dieser Erfindung werden Gläser bezeichnet, deren Schmelzbereich bei 700 °C bis 1500 °C und deren Verarbeitungsbereich bei 500 °C bis 1100 °C liegt. Derartige Gläser sind beispielsweise Phosphatgläser, Fluorphosphatgläser, Fluorgläser, Lantangläser und Schwerflintgläser.

Das Einspeisen der Glasposten in die Levitationsform, d.h. in die erste Formhälfte, erfolgt bevorzugt bei einer Viskosität des Glaspostens innerhalb des Schmelzbereiches, insbesondere erfolgt das Einspeisen niedrigviskoser Glasposten mit einem Nadelspeiser bei einer Viskosität < 10² dPa·s.

Der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten und der ersten Formhälfte wird bei niedrigviskosen Glasposten in einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens von 20 l/min (unter Normalbedingungen) auf einen Minimalwert, welcher ausreichend zur Erhaltung des Fluidpolsters ist, verringert.

Die Verringerung des Durchflusses kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen.

Die Einstellung und Verringerung des Durchflusses kann beispielsweise mit einem Proportionalregelventil erfolgen, vorzugsweise derart, dass der Spalt zwischen dem Glasposten und der ersten Formhälfte möglichst minimal ist, wobei der Glasposten ruhig in der Formhälfte liegt und sich damit eine gute Rundheit des Gobs einstellt.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten und der ersten Formhälfte während des Abkühlens des Glaspostens wieder zu erhöhen, vorzugsweise ab Erreichen einer Viskosität des Glaspostens im Bereich des Littletonpunktes. Der Littletonpunkt wird auch als Erweichungstemperatur, Erweichungspunkt oder Softening Point bezeichnet. Der Viskositätswert im Bereich des Littletonpunktes ist ca. 10^7,6 dPa·s.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Glasposten mit einem Nadelspeiser in die erste Formhälfte eingespeist. Die erste Formhälfte wird dazu unterhalb der Speiserdüse angeordnet und der senkrecht nach unten fließende schmelzflüssige Glasposten wird in der ersten Formhälfte aufgefangen, wobei der Abstand zwischen Speiserdüsenspitze und Glaspostenoberseite konstant gehalten wird.

Die Portionierung des Glaspostens erfolgt auf die dem Fachmann bekannte Weise. Zur Unterstützung des Abreißens des Glaspostens kann der Abstand zwischen Speiserdüsenspitze und Glaspostenoberseite beim Beenden des Einspeisens vergrößert werden.

Die Einspeisung ist auch mit anderen, insbesondere auch schnittmarkenfreien Portionierungsverfahren möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Einspeisen des Glaspostens zwischen der Oberseite des Glaspostens und einer für Fluide durchlässigen zweiten Formhälfte ein zweites Fluidpolster erzeugt.

Die erste Formhälfte kann dazu beispielsweise von der Speiserdüse zur zweiten Formhälfte bewegt werden, so dass die erste Formhälfte genau unterhalb der zweiten Formhälfte, mit einem erforderlichen Abstand angeordnet ist.

Das zweite Fluidpolster kann sowohl zur Optimierung der Abkühlung des Glaspostens und damit zur Vermeidung von ungewolltem Schrumpf als auch zur Formgebung der Oberseite des Gobs genutzt werden.

Außerdem kann damit der Gob zwischen den beiden Fluidpolstern fixiert werden, so dass der Gob ruhig in der Form liegt und nicht aufschaukelt, wodurch ebenfalls eine gute Rundheit gewährleistet wird. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Verfahren mit einer Rundläuferanlage durchgeführt wird und durch ein ständiges Anfahren und Abbremsen des Rundläufers sich die Gobs in den auf dem Rundläufer befindlichen Formen aufschaukeln würden.

Die zweite Formhälfte umfasst vorzugsweise ebenfalls einen für das Fluid durchlässigen, porösen Werkstoff, insbesondere den gleichen porösen Werkstoff wie die erste Formhälfte.

Als Fluide zur Erzeugung des ersten und/oder zweiten Fluidpolsters werden vorzugsweise gereinigte, technische Gase, insbesondere gereinigte Luft verwendet.

Vorzugsweise weisen die erste Formhälfte und/oder zweite Formhälfte eine Permeabilität k von 1·10^–14 m² bis 30·10^–14 m² für das Fluid auf. Dabei wird in der Regel nicht die gesamte Form senkrecht zur Formoberfläche durchströmt, sondern hauptsächlich der Formbereich, der zur Ausbildung des Fluidpolsters zwischen Glasposten und Formhälfte erforderlich ist.

Die Permeabilität ist ein Maß für das Durchströmen von Gasen oder Flüssigkeiten (Fluiden) durch einen porösen Körper. Die Permeabilität k eines Körpers wird annähernd über das Darcysche Gesetz definiert mit: k = (q·μ·l)/(Δp·A)wobei:

k: = Permeabilität,
q: = Durchflussrate des Fluids durch den Körper,
μ: = Viskosität des Fluids,
Δp: = Druckabfall des Fluids beim Durchströmen des Körpers,
l: = Länge des Körpers in Durchströmungsrichtung und
A: = Querschnittsfäche des Körpers die durchströmt wird

ist, bei annähernd laminaren Fließbedingungen, konstantem Druck und konstanter Temperatur. Dabei ist die Permeabilität eines Körpers bei vorgegebener Geometrie für ein Fluid vorgegebener Viskosität konstant.

Bei einer Verringerung der Durchflussrate des Fluids durch den Körper ist eine dazu proportionale Veränderung des Druckabfalls des Fluids beim Durchströmen des Körpers zu beachten.

Vorzugsweise wird als poröser Werkstoff ein Sinterwerkstoff verwendet. Als Sinterwerkstoffe werden im Sinne dieser Erfindung Produkte der Pulvermetallurgie betrachtet, welche aus pulverisierten Metallen zu Körpern verdichtet werden. Durch das Sintern erhält der Körper seine Festigkeit. Durch die gezielte Auswahl von Korngröße, Korngrößenverteilung, Schüttdichte, Kornoberfläche und Molmasse wird die Porosität des gesinterten Körpers und damit seine Permeabilität festgelegt.

Besonders geeignet sind Sinterwerkstoffe auf der Basis von korrosions- und temperaturbeständigen Chrom-Nickel-Legierungen, Nickel-Kupfer-Legierungen und/oder Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen, insbesondere Inconel 600, oder poröse nichtoxidische Keramiken, insbesondere SiC, Si₃N₄ oder Graphit, welche eine geeignete Porosität für Gase, insbesondere für Luft, eine hohe Temperaturfestigkeit von mindestens 400°C sowie eine genügende Formstabilität und Druckfestigkeit aufweisen.

Bedingt durch den Volumenschrumpf des Glaspostens während des Abkühlens, kann es zum Einzug der Oberseite des Gobs kommen. Es kann eine konkave Oberfläche entstehen, welche bei zu starker Ausprägung den Gob für den nachfolgenden Pressprozess untauglich macht.

Zur Optimierung des Abkühlungsprozesses und Vermeidung des Oberflächeneinzugs wird in weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens der Glasposten nach dem Einspeisen aktiv gekühlt. Dies kann beispielsweise über die zuvor beschriebene zweite Formhälfte erfolgen, durch welche ein Kühlgas geleitet wird oder mit einem Luftformer.

Weitere Optionen zur Optimierung der Kühlung sind Besprühen des Gobs mit Wassernebel oder eine Veränderung der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Gobs.

Hochschmelzende Gläser kühlen bedingt durch Wärmestrahlung schneller aus. Um den Temperaturunterschied zwischen dem inneren Bereich eines Glaspostens aus einem hochschmelzenden Glas und dessen äußeren Bereich beim Abkühlen klein zu halten und damit starke Verspannungen des Gobs und dadurch bedingte Rissbildungen und Beschädigungen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, derartige Glasposten nach dem Einspeisen von oben zu beheizen.

Dazu kann beispielsweise eine IR-Strahlungsheizung oder eine Konvektionsheizung oberhalb des Glaspostens positioniert werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine die Wärmestrahlung des Glaspostens reflektierenden Fläche oder eine feuerfeste Abdeckung zur Isolation oberhalb des Gobs anzuordnen.

Die Erfindung wird im Weiteren an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen dazu die
1 die schematische Darstellung eines in eine erste Formhälfte eingespeisten Glaspostens mit Kühlung von oben
2 den Verlauf des Durchflusses in Abhängigkeit von der Viskosität des Glases beim Einspeisen des Glaspostens
Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielhaft an Hand der Herstellung eines Gobs aus einem Lanthanschwerflintglas, beispielsweise aus dem Schott-Glas N-LaSF43, beschrieben. Der Durchmesser des herzustellenden Gobs beträgt 15 mm, die Höhe 7 mm, wobei der Gob ein Volumen von 0,9 cm³ aufweist. Typischerweise weisen Gobs ein Volumen zwischen 0,1 cm³ und 5 cm³, einen Durchmesser von ca. 4 mm bis 40 mm und eine Mindestdicke von 5 mm auf.
Derartige Gobs eignen sich beispielsweise für das Blankpressen von Linsen oder anderen optischen Elementen für Anwendungen in digitalen Kameras oder digitalen Projektoren.
Die Herstellung des Gobs erfolgt in einer gemäß 1 schematisch dargestellten ersten Formhälfte 2. Die erste Formhälfte 2 ist als Levitationsform ausgebildet und auf der Formstation 4 befestigt. Die Formstation 4 ist in senkrechter Richtung beweglich auf einem Rundläufer angeordnet (nicht dargestellt), wobei sich auf dem Rundläufer mehrere Formstationen 4 befinden. Der Rundläufer transportiert die Formstationen 4 zu den verschiedenen Prozessstationen, wie beispielsweise Einspeisen des Glaspostens 1, Abkühlen und Formen des Glaspostens 1 und Entnahme des Gobs. 1 zeigt die Formstation 4 in der Position des Abkühlens und Formens des eingespeisten Glaspostens 1.
Die erste Formhälfte 2 besteht aus Inconel 600, SIKA IL-05 IS, der Firma GKN Sinter Metals. Die erste Formhälfte 2 hat für Gas durchlässige Oberflächenbereiche 6 und für Gas undurchlässige Oberflächenbereiche 7.
Diese Bereiche können durch geeignete Oberflächenbehandlungen der Form erzeugt werden. Die durchlässigen Oberflächenbereiche 6 entsprechen der Mulde bzw. Vertiefung der ersten Formhälfte 2. Dies ist der Oberflächenbereich, der maximal benötigt wird, um ein Gaspolster 3 zwischen einem einzuspeisendem Glasposten 1 und der ersten Formhälfte 2 ausbilden zu können.
Es ist ebenso ein in der Mulde zentraler, jedoch die Mulde nicht ganz abdeckender durchlässiger Oberflächenbereich 6 und ein entsprechend vergrößerter undurchlässiger Oberflächenbereich 7 ausführbar. Die erste Formhälfte 2 hat im durchströmten Bereich, welcher durch die durchlässigen Oberflächenbereiche 6 festgelegt ist, eine konstante Dicke und wird im wesentlichen senkrecht zur Muldenoberfläche durchströmt. Die Mulde ist gemäß der gewünschten Form des herzustellenden Gobs ausgeführt.
Zur Ausbildung des Gaspolsters 3, wird über eine Gaszuleitung 5 zur Formstation 4 gereinigte und entölte Luft unter Druck zugeführt, welche die erste Formhälfte 2 durchströmt.
Weiterhin ist in 1 eine aktive Kühlung des Glaspostens 1 gezeigt. Diese erfolgt durch eine oberhalb der Formstation 4 befindlichen Kühlstation 9 mit einer zweiten Formhälfte 8. Die zweite Formhälfte 8 besteht aus Edelstahl 1.4404, SIKA R-1 IS, der Firma GKN Sinter Metals. Die zweite Formhälfte 8 hat ebenfalls für Gas durchlässige Oberflächenbereiche 6 und für Gas undurchlässige Oberflächenbereiche 7. Diese Bereiche sind parallel zur Formstation 4 verlaufende Oberflächenbereiche der zweiten Formhälfte 8. Die zweite Formhälfte 8 hat im durchströmten Bereich, welcher durch die durchlässigen Oberflächenbereiche 6 festgelegt ist, eine konstante Dicke und wird im wesentlichen senkrecht durchströmt.
Zur Kühlung wird über eine Gaszuleitung 10 zur Kühlstation 9 ebenfalls gereinigte und entölte Luft unter Druck zugeführt.
Verfahrensablauf:
Die auf einem Rundläufer befindliche Formstation 4 mit der ersten Formhälfte 2 wird unter einen Nadelspeiser positioniert, wobei die Formstation 4 außerdem senkrecht nach oben zum Nadelspeiser bewegt wird.
Der Formstation 4 wird über die Gaszuleitung 5 unter Druck stehende gereinigte entölte Luft zugeführt und gleichzeitig wird der Glasposten 1 mit einer Viskosität von < 10 dpas eingespeist.
Es wird ein Startwert des Durchflusses der Luft zwischen Glasposten 1 und erster Formhälfte 2 von 20 l/min (unter Normalbedingung) mittels eines die Gaszuführung steuernden Proportionalregelventils eingestellt.
Während des weiteren Einspeisens des Glaspostens 1 wird zum einen der Durchfluss verringert, wobei das Gaspolster 3, welches sich zwischen Glasposten 1 und der ersten Formhälfte 2 sofort ausbildet, erhalten bleibt und zum anderen die Formstation 4 senkrecht nach unten bewegt, so dass während des Einspeisens der Abstand zwischen Nadelspeiserspitze und Oberseite des Glaspostens 1 konstant bleibt.
Zum Beenden des Einspeisens und zur Unterstützung des Abreißen des Glaspostens 1 wird dieser Abstand durch weiteres Absenken der Formstation 4 vergrößert.
Die Steuerung und Absenkung des Durchflusses während des Einspeisens erfolgt für den oben beschriebenen herzustellenden Gob gemäß der in 2 dargestellten Kurve in Abhängigkeit von der Viskosität des Glaspostens 1.
Nach dem Beenden des Einspeisen des Glaspostens 1 wird der Durchfluss auf dem Niveau bei etwa 1 l/min (unter Normalbedingung) gehalten.
Nach dem Beenden des Einspeisens wird der Rundläufer weiterbewegt und die Formstation 4 mit dem auf dem Gaspolster 3 befindlichen Glasposten 1 in der ersten Formhälfte 2 unter die Kühlstation 9 positioniert.
Zur Kühlung wird eine Luftmenge von 10 l/min der Kühlstation 9 über die Gaszuleitung 10 zugeführt und durchströmt die zweite Formhälfte 8 in Richtung der Glaspostenoberseite, wobei diese gekühlt wird.
Nach einem Erreichen einer Viskosität des Glaspostens 1 von 10¹³ dpa·s kann dieser der ersten Formhälfte 2 entnommen werden.

1: Glasposten
2: erste Formhälfte
3: Gaspolster
4: Formstation
5: Gaszuleitung zur Formstation
6: durchlässige Oberfläche
7: undurchlässige Oberfläche
8: zweite Formhälfte
9: Kühlstation
10: Gaszuleitung zur Kühlstation

Claims

Verfahren zur Herstellung feuerpolierter Gobs, mit den Schritten – Einspeisen eines schmelzflüssigen Glasposten (1) in eine für Fluide durchlässige erste Formhälfte (2), – Abkühlen des Glaspostens (1) in der ersten Formhälfte (2), – wobei während des Einspeisens und Abkühlens des Glaspostens (1) ein erstes Fluidpolster (3) zwischen der ersten Formhälfte (2) und dem Glasposten (1) erzeugt wird, indem ein Fluid durch die erste Formhälfte (2) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten (1) und der ersten Formhälfte (2) zumindest während des Einspeisens des Glaspostens (1) unter Aufrechterhaltung des ersten Fluidpolsters (3) verringert wird, – wobei das Fluid zur Erzeugung des ersten Fluidpolsters (3) die erste Formhälfte (2), welche ein für das Fluid durchlässigen, porösen Werkstoff umfasst, durchströmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten (1) und der ersten Formhälfte (2) in Abhängigkeit von der Viskosität und/oder der Geometrie des Glaspostens (1) zu Beginn des Einspeisens auf einen Startwert eingestellt und während des Einspeisens verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) bei einer Viskosität des Glaspostens (1) innerhalb des Schmelzbereiches, vorzugsweise ein niedrigviskoser Glasposten (1) bei einer Viskosität kleiner als 10² dPa·s, in die erste Formhälfte (2) eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten (1) und der ersten Formhälfte (2) von 20 l/min (unter Normalbedingungen) auf ein Minimalwert, welcher ausreichend zur Erhaltung des Fluidpolsters (3) ist, verringert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten (1) und der ersten Formhälfte (2) während des Abkühlens des Glaspostens (1) wieder erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss des Fluids zwischen dem Glasposten (1) und der ersten Formhälfte (2) bei Erreichen einer Viskosität des Glaspostens (1) im Bereich des Littletonpunktes wieder erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) mit einem Nadelspeiser in die erste Formhälfte (2) eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Speiserdüsenspitze und Glaspostenoberseite während des Einspeisens konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Speiserdüsenspitze und Glaspostenoberseite beim Beenden des Einspeisens vergrößert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) nach dem Einspeisen aktiv gekühlt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einspeisen des Glaspostens (1) zwischen der Oberseite des Glaspostens (1) und einer für Fluide durchlässigen zweiten Formhälfte (8) ein zweites Fluidpolster zur Kühlung und/oder Formgebung des Glaspostens (1) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Formhälfte (8), zumindest in einem Teilbereich, ein für das Fluid durchlässiger, poröser Werkstoff verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluide zur Erzeugung des ersten und/oder zweiten Fluidpolsters gereinigte, technische Gase verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass gereinigte Luft verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid die erste Formhälfte (2) und/oder zweiten Formhälfte (3) mit jeweils einer Permeabilität von 1·10^–14 m² bis 30·10^–14 m² durchströmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als poröser Werkstoff ein Sinterwerkstoff verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sinterwerkstoff auf der Basis von korrosions- und temperaturbeständigen Chrom-Nickel-Legierungen, Nickel-Kupfer-Legierungen und/oder Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Inconel 600 verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtoxidischer keramischer Sinterwerkstoff verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) nach dem Einspeisen von oben beheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) mittels einer IR-Strahlungsheizung beheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) mittels einer Konvektionsheizung beheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasposten (1) mittels eines die Wärmestrahlung des Glaspostens (1) reflektierenden Reflektors beheizt wird.