DE10348241A1

DE10348241A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse

Info

Publication number: DE10348241A1
Application number: DE10348241A
Authority: DE
Inventors: Emil Ilk; Wilhelm König
Original assignee: Inn Crystal Glass GmbH
Current assignee: Inn Crystal Glass GmbH
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2023-10-17
Also published as: DE10348241B4

Abstract

Eine Vorrichtung (1', 1'') zum Verpressen einer plastischen Glasmasse (4) weist einen Stempel (2), eine Form (3), in die Glasmasse (4) mittels des Stempels (2) pressbar ist, und einen Deckring (5) auf, der relativ zum Stempel (2) bewegbar ist und wenigstens Teile der Außenwände des Stempels (2) umgibt. Die Vorrichtung (1', 1'') weist ferner eine Hülse (10) auf, die wenigstens teilweise den Deckring (5) und den Stempel (2) umgibt und die relativ zu diesen bewegbar ist, wobei die Hülse (10) und die Form (3) so miteinander in Verbindung bringbar sind, dass ein gasdichter Raum (13) ausgebildet wird, der durch Teile der Hülse (10), des Stempels (2), der Form (3) und der zu pressenden Glasmasse (4) begrenzt wird. Weiterhin ist eine Einrichtung (12, 15) zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks innerhalb des gasdichten Raums (13) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse.

Verfahren zum Verpressen plastischer Glasmassen sind bekannt und werden insbesondere zur Herstellung von Glasgefäßen, beispielsweise Trinkgläsern, eingesetzt. Zur Erläuterung des technischen Hintergrunds der Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf 1 und 2 ein erstes herkömmliches Pressverfahren kurz beschrieben werden.

Eine erste Vorrichtung 1 zum Verpressen einer plastischen Glasmasse weist einen Stempel 2, eine Form 3, in die eine Glasmasse 4 mittels des Stempels 2 pressbar ist, und einen Dichtungs- bzw. Deckring 5 auf, der relativ zum Stempel 2 bewegbar ist und wenigstens Teile der Außenwände des Stempels 2 umgibt. Der Deckring 5 ist an dem Stempel 2 über Federelemente 6 befestigt.

Um die Glasmasse 4 zu verpressen, wird der Stempel 2 mitsamt dem Deckring 5 auf die Glasmasse 4 abgesenkt (siehe 1). Vorzugsweise ragt eine Unterkante 7 des Deckrings 5 so weit über eine Unterseite 8 des Stempels 2 hinaus, dass bei Absenken des Stempels 2 und des Deckrings 5 die Unterkante des Deckrings 7 auf eine Oberseite 9 der Form 3 aufsetzt, bevor die Unterseite 8 des Stempels 2 die zu verpressende Glasmasse 4 erreicht. Sobald die Unterkante 7 des Deckrings 5 auf der Oberseite 9 der Form 3 aufliegt, ist die Absenkung des Deckrings 5 beendet. Es bewegt sich nur noch der Stempel 2 nach unten, um die Glasmasse 4 zu verpressen (siehe 2). Das Aufliegen des Deckrings 5 auf der Form 3 bewirkt, dass die Glasmasse 4 beim Verpressen durch den Stempel 2 nicht seitlich aus der Form 3 entweicht und damit Glasfehler entstehen.

Nachteilig an dem in 1 und 2 beschriebenen Aufbau ist, dass aufgrund der hohen Pressdrücke ein Teil der Glasmasse zwischen die Außenwände des Stempels 2 und die Innenwände des Deckrings 5 geschoben wird, was zu Glasfehlern und damit zu Produktionsausschuss führt.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse anzugeben, mit der/dem verhindert werden kann, dass Teile der Glasmasse zwischen den Stempel und den Deckring geschoben werden.

In der folgenden Beschreibung soll unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ein zweites herkömmliches Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse kurz beschrieben werden.

Eine zweite Vorrichtung 30 zum Verpressen einer plastischen Glasmasse weist einen einem Stempel 31 und eine Form 32 auf, in die eine Glasmasse 33 mittels des Stempels 31 pressbar ist. An dem Stempel 31 sind Stoppelemente 34 vorgesehen, die bei Einführen des Stempels 31 in die Form 32 auf einer Oberseite 35 der Form 32 aufsetzen und damit bewirken, dass der Stempel 31 nicht über eine End-Eindringtiefe hinaus in die Form 32 eindringen kann. Die Stoppelemente 34 dienen gleichzeitig als Deckring, der verhindert, dass die Glasmasse 33 nach oben aus der Form 32 heraustritt. In dieser Ausführungsform sind Teile der Außenwände 36 des Stempels 31, die in die Form 32 eindringen, konusförmig ausgestaltet. Durch das Absenken des Stempels 31 wird Glasmasse 33 in einen Hohlraum verpresst, der durch die Außenwände 36 des konusförmigen Teils des Stempels 31, durch Innenwände 37 der Form 32, die den Außenwänden 36 gegenüberliegen, und durch die Stoppelemente 34 begrenzt wird.

Nachteilig an der oben beschriebenen Vorrichtung ist, dass extrem hohe Pressdrücke notwendig sind, um die Glasmasse 33 in die oberen Bereiche des beschriebenen Hohlraums zu pressen. Die hohen Pressdrücke bewirken, dass erhebliche Reibungseffekte auftreten, bis die Glasmasse 33 an den Stoppelementen 34 anliegt und damit den oberen Teil des Hohlraums aufgefüllt hat. Dies hat zur Folge, dass bei zu kaltem Glas Pressrisse entstehen, was unerwünschten Ausschuss in der Fertigung nach sich zieht. Weiterhin ist es möglich, dass sich aufgrund der hohen Pressdrücke ein Teil der Glasmasse 33 zwischen die Stoppelemente 34 und die Außenwände 36 schiebt.

Eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse anzugeben, mit der die hohen Pressdrücke am Ende der Pressphase vermieden werden können.

Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben stellt die Erfindung Vorrichtungen zum Verpressen einer plastischen Glasmasse gemäß den Patentansprüchen 1 und 8 bereit. Ferner stellt die Erfindung entsprechende Verfahren zum Verpres sen einer plastischen Glasmasse gemäß den Patentansprüchen 7 und 14 bereit. Vorteilhafte Ausführungen bzw. Weiterbildungen des Erfindungsgedankens finden sich in jeweiligen Unteransprüchen.

Eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse weist einen Stempel, eine Form, in die Glasmasse mittels des Stempels pressbar ist, und einen Deckring auf, der relativ zum Stempel bewegbar ist und wenigstens Teile der Seitenwände des Stempels umgibt. Ferner weist die Vorrichtung eine Hülse auf, die wenigstens Teile des Deckrings und des Stempels umgibt und die relativ zum diesen bewegbar ist, wobei die Hülse und die Form so miteinander in Verbindung bringbar sind, dass ein gasdichter Raum ausgebildet wird, der durch Teile der Hülse, des Stempels, der Form und der zu pressenden Glasmasse begrenzt wird. Ferner ist eine Einrichtung zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks innerhalb des gasdichten Raums vorgesehen.

Das Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks innerhalb des gasdichten Raums bewirkt, dass die Glasmasse durch den Gasdruck bereits zum Teil in die Form verpresst ist, bevor der Stempel auf die Glasmasse trifft. Mit anderen Worten: Der Vorgang des Verpressens wird nicht mehr allein durch mechanische Einwirkung des Stempels bewirkt, sondern kann teilweise durch das Gas (Vorpressen) und teilweise durch den Stempel erfolgen. Da der Gasdruck innerhalb des gasdichten Raums überall gleich ist, wird verhindert, dass sich Teile der Glasmasse zu stark in horizontaler Richtung ausdehnen, was der Fall wäre, wenn das Verpressen allein durch den Stempel erfolgen würde. Der Gasdruck wirkt von allen Seiten gleich stark auf die zu verpressende Glasmasse, wohingegen der Stempel nur in einer Richtung Druck auf die Glasmasse ausübt, und damit dem seitlichen Ausdehnen der Glasmasse nicht entgegenwirkt. Ein derartiges Vorpressen hat somit den Vorteil, dass weniger bzw. keine Glasmasse zwischen die Außenwände des Stempels und die Innenwände des Deckrings bzw. zwischen die Unterkanten des Deckrings und die Oberseite der Form gelangt, da ein Teil der Glasmasse bereits verpresst ist und damit nicht mehr durch den Stempel in Richtung dieser Bereiche verschoben werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich insbesondere auf Fälle anwenden, bei denen die Glasmasse durch eine Öffnung in der Form hindurchgepresst werden muss und vor dem Verpressen auf der Öffnung aufliegt.

Die Einrichtung zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks umfasst vorzugs weise eine Zuleitung, durch die Gas in den gasdichten Raum einleitbar und/oder Gas aus dem gasdichten Raum ableitbar ist.

Um Gasdrücke ausreichender Höhe zu erzeugen, ist es vorteilhaft, die Einrichtung zum Erzeugen des Gasdrucks so auszugestalten, dass kontrollierte Gasexplosionen innerhalb des gasdichten Raums ermöglicht werden. Dazu weisen die Zuleitungen zum Einleiten/Ableiten von Gas in/aus dem gasdichten Raum Rückschlagventile auf, die verhindern, dass bei einer Gasexplosion der dadurch erzeugte Gasdruck im gasdichten Raum nicht hoch genug ist oder zu schnell abfällt.

Im Allgemeinen sollte das Erzeugen des Gasdrucks alleine nicht ausreichen, um eine gewünschte End-Verpressung der Glasmasse zu erzielen, da, wie bereits erwähnt, der Gasdruck an allen Stellen im gasdichten Raum annähernd gleich ist und daher über das Gas keine individuellen Formen in die Glasmasse einprägbar sind. Dies bedeutet, dass in der Regel eine "Restverpressung" nach wie vor durch den Stempel selbst vorgenommen werden muss. Während einer derartigen Restverpressung kann sich immer noch Glasmasse zwischen Stempel und Deckring sowie zwischen Deckring und Form schieben. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Bereich (die "Naht") zwischen Deckring und Stempel zusätzlich abzudichten. Dies wird vorzugsweise durch Einsatz einer flexiblen bzw. biegbaren Membran erreicht, die eine Unterkante des Deckrings (oder zumindest Teile davon) und die Unterseite des Stempels (oder zumindest Teile davon) bedeckt, so dass die Glasmasse nicht mehr an die Nahtstelle zwischen Stempel und Deckring gelangen kann.

Die Hülse und die Form sind vorzugsweise so gegeneinander ausgerichtet, dass das Ausbilden des gasdichten Raums durch Aufsetzen einer Unterkante der Hülse auf die Form bewirkt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren, dass eine derartige Vorrichtung benutzt, weist die folgenden Schritte auf:

– Aufbringen einer Glasmasse auf die Form,
– Absenken der Hülse derart, dass die Hülse und die Form miteinander in Verbindung gebracht werden und damit der gasdichte Raum ausgebildet wird,
– Einleiten von Gas in den gasdichten Raum derart, dass innerhalb des gasdichten Raums ein definierter Gasdruck entsteht, wobei durch den Gasdruck die Glasmasse zu einem bestimmten Maß in die Form eingepresst wird,
– Absenken des Dichtungsrings derart, dass die Unterkante des Dichtungsrings auf der Form aufsetzt,
– Absenken des Stempels auf die zu verpressende Glasmasse derart, dass diese in ihre endgültige Gestalt gepresst wird.

Eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse weist einen Stempel und eine Form, in die Glasmasse mittels des Stempels pressbar ist, auf. Ferner ist eine dehnbare Hülle vorgesehen, die den Stempel wenigstens teilweise umgibt, sowie eine Hüllen-Dehneinrichtung, mittels der die Hülle von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand dehnbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das Verpressen der Glasmasse in zwei Schritte aufzuteilen: In einem ersten Schritt wird die Verdrängung/Verpressung der Glasmasse lediglich durch das Eindringen des Stempels (mit Hülle) in die Glasmasse bewirkt, wohingegen in einem zweiten Schritt das Verdrängen/Verpressen lediglich durch Dehnen der Hülle erfolgt, der Stempel sich selbst also gar nicht mehr bewegt. Damit ist es möglich, die kritischen Endphasen des Verpressens durch das Dehnen der Hülle zu bewirken, womit Pressdruck- und Reibungsspitzen abgebaut werden können. Damit lassen sich diesbezügliche Herstellungsfehler weitgehend vermeiden.

Vorzugsweise ist mittels der Hüllen-Dehneinrichtung ein Gas oder eine Flüssigkeit zwischen den Stempel und die den Stempel umgebende dehnbare Hülle einführbar, womit die Dehnung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand bewirkbar ist.

Die Außenwände des Stempels weisen hierbei vorzugsweise eine konkave Form auf. Liegt die Hülle in dem ersten Zustand auf den konkaven Außenwänden auf, so wird bei Dehnen der Hülle diese in eine nicht-konkave Form (zweiter Zustand) überführt, beispielsweise eine konische Flächenform, die für Innenwände von Trinkgläsern typisch ist.

Der Stempel und die Form der Vorrichtung sollten so aufeinander abgestimmt sein, dass der Stempel lediglich bis zu einer bestimmten Endtiefe in die Form eindringen kann. Weiterhin sollten Form und Stempel so aufeinander abge stimmt sein, dass bei Eindringen des Stempels bis zur Endtiefe die Verpressung der Glasmasse nur in einen Teil eines Bereichs zwischen Stempel und Form erfolgt, wenn sich die Hülle in dem ersten Zustand befindet. Entsprechend hierzu sind vorteilhafterweise Form und Stempel so aufeinander abgestimmt, dass bei Eindringen des Stempels bis zur Endtiefe die Verpressung der Glasmasse in alle Teile des Bereichs erfolgt, der zwischen Stempel und Form ausgebildet wird, wenn sich die Hülle in dem zweiten Zustand befindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse unter Verwendung der oben berichteten Vorrichtung weist die folgenden Schritte auf:

– Aufbringen einer Glasmasse auf die Form,
– Verpressen der Glasmasse in die Form durch Absenken des Stempels bis zu einer End-Absenkposition, wobei sich die Hülle während des Absenkvorgangs in dem ersten Zustand befindet, und
– Dehnen der Hülle von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand.

Die Erfindung lässt sich auch wie folgt beschreiben:
Bei einem herkömmlichen Pressverfahren, insbesondere beim Bodenplatten-Stiel-Pressen ist das Glasvolumen vom Stempel zunächst durch die Öffnung in der Stielform zu pressen. Dabei ist es erforderlich, dass der Deckring auf der Form aufliegt, um ein Austreten der Glasmasse über den Durchmesser der Fuß- bzw. Bodenplatte hinaus zu verhindern. Dabei wird das Glas vom Stempel an der Deckringwand vorgeschoben, und es kommt zu Glasfehlern und damit zu Ausschuss.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zunächst die Hülse und der Stempel zusammen mit dem Deckring auf die Bodenplattenform abgesenkt. Über Zuleitungen wird nun der Gasdruck eingeleitet und beginnt mit der Verformung des Glases, ohne dass der Stempel beteiligt ist. Der Gasdruck sollte sich explosionsartig ausbreiten, daher sollte das Gas gegebenenfalls aus einem Luft-Gasgemisch bestehen, das sich an dem Glas entzündet oder auch durch eine Zündkerze gezündet wird. Der Druck wird vorzugsweise über die Dosierung des Gemisches geregelt, wobei das System durch ein Sicherheitsventil gesichert sein sollte. Eine Rückschlagkugel in den Zuleitungen verhindert eine Druckentweichung. Im zweiten Verformungszustand ist das Gasmedium auf einen bestimmten Wert verdichtet, so dass eine Vorverformung des Stiels durchgeführt werden kann.

Die Restverformung der Bodenplatte wird durch den Stempel bewirkt. Es ist einzusehen, dass auf diese Weise der Außendurchmesser der Bodenplatte zuletzt von der Glasmasse erreicht wird und das Vorbeischieben des Glases an der Deckringwand unterbleibt.

Vorzugsweise ist der Stempel durch die Membran vom Glas getrennt. Der Gasdruck herrscht hierbei jedoch beidseitig der Membran vor und der Stempel bestimmt die Form der Bodenplatte. Die Gewichtsschwankungen des Glaspostens werden durch die Endposition des Stempels ausgeglichen und verschwinden in der unterschiedlichen Durchbiegung der Membran. Nicht nur die auf diese Weise verschwundene Naht zwischen Stempel und Deckring, die beim herkömmlichen Verfahren die Gewichtsschwankungen auffängt und daher unterschiedlich ausfällt, macht den Vorteil der Membrananwendung aus, sondern auch das auf diese Weise dem handgemachten näher gebrachte Aussehen der Bodenplatte.

Im erfindungsgemäßen Pressverfahren mit Dehn- oder Membranstempel ist also das gesamte Presswerkzeug, bestehend aus Stempel, Deckring und Bodenplattenform (insbesondere für Bodenplatten mit Stielen von Kelchgläsern mit anschließendem Fertigpressen durch einen herkömmlichen Stempel oder Membranstempel) von einer Hülse umschlossen, die am Stempel und an der Bodenplattenform abgedichtet ist, so dass zwischen Stempel und Deckring einerseits und Glasposten andererseits über Zuleitungen ein Gasdruck eingespeist wird, der zunächst auf den Glasposten wirkt, und dann weiter komprimiert über den absenkenden Stempel die Vorverformung des Stielbereichs vornimmt, um dem Stempel lediglich die Restverformung der Bodenplatte zu überlassen.

Der Gasdruck kann durch eine gezielte Gasexplosion hervorgerufen werden, in Verbindung mit einer Regelung des Verbrennungsmediums über einen Drucksensor mit Sollwerteinstellung.

Der Deckring kann mit einer Membran verschlossen sein, die den Stempel vom Glas trennt, womit die Naht zwischen Stempel und Deckring "verschwindet" und die Verformung indirekt über die Membran vom Stempel durchgeführt wird.

Beim einem herkömmlichen Pressverfahren wird der Stempel bis zur endgültigen Auspressung des Glases in der plastisch verformbaren Glasmasse bewegt. Dies bewirkt einerseits, dass in der Endphase der Verformung im oberen Randbereich zwischen Stempel und Deckring eine erhebliche Reibung zwischen Glasmasse und Formenteilen – Stempel und Außenform – entsteht, bis es zur Anlage des Glases am Deckring kommt, andererseits entsteht in dieser Endphase ein schwer kontrollierbarer Enddruck, der bei zu kaltem Glas zu Pressrissen führt, und bei zu heißem Glas zum Überpressen mit Einpressungen in den für die Stempelbewegung zwangsläufig erforderlichen Zwischenraum zwischen Stempel und Deckring. Für den Ausgleich von Gewichtstoleranzen bei der eingefüllten Glasschmelze ist der Stempel im oberen Bereich noch zylindrisch ausgebildet, was ein Gleiten zwischen Glas und Stempel im Problembereich "Endverformung" extrem erschwert. Unkontrollierbarer Enddruck und Gleitprobleme zwischen Glas und gleichzeitig bewegten Formenteilen bei erforderlichen unkontrollierbaren Toleranzen zwischen Stempel und Deckring sind die Ursachen für Beschädigungen an allen Formteilen.

In dem erfindungsgemäßen Pressverfahren mit Dehn- oder Membranstempel erhält der Stempel eine Haut bzw. dehnbare Hülle. Die Verbindung aus Stempel und Haupt presst das Glas zunächst in eine erste Position, wobei der Stempel bereits seine Endposition mit endgültigem Stillstand erreicht. Dann beginnt durch Dehnung der Haut, ausgelöst beispielsweise durch Öldruck, die Restverformung der plastischen Glasmasse bis in den oberen Rand einer zweiten End-Position.

Auf diese Weise wird erstens jede Bewegung zwischen Stempel und Deckring während der schwierigen Endverformungs-Phase vermieden, wobei zwischen Stempel und Deckring praktisch keine Naht auftritt.

Zweitens ist der Enddruck im Glas absolut über den auf die Hülle wirkenden Öldruck bestimmbar. Darüber hinaus eliminiert sich der Glasgewichtsausgleich von selbst, da sich dieser in den Endpositionen der expandierten Dehnhaut oder der Membran ergibt.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Querschnittsdarstellung; einer herkömmlichen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse in einem Anfangszustand.
2 die in 1 gezeigte Vorrichtung in einem Endzustand.
3 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren herkömmlichen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse in einem Anfangszustand.
4 die in 3 gezeigte Vorrichtung in einem Endzustand.
5 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse in einem Anfangszustand.
6 die in 5 gezeigte Vorrichtung in einem fortgeschrittenen Prozessstadium.
7 die in 5 gezeigte Vorrichtung in einem Endzustand.
8 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse in einem Anfangszustand.
9 die in 8 gezeigte Vorrichtung in einem fortgeschrittenen Prozessstadium.
10 die in 8 gezeigte Vorrichtung in einem Endzustand.
11 eine Querschnittsdarstellung einer noch weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse in einem Anfangszustand.
12 ein Pumpsystem, dass in der in 11 gezeigten Pressvorrichtung eingesetzt wird.
13 die in 11 gezeigte Vorrichtung in einem Endzustand sowie daraus vergrößerte Bereiche.
14 eine Detaildarstellung eines Bereichs aus der in 13 gezeigten Vorrichtung.
15 einen ersten Zustand einer erfindungsgemäßen biegbaren Membran.
16 einen zweiten Zustand einer erfindungsgemäßen biegbaren Membran.
In den einzelnen Figuren sind identische bzw. einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilgruppen mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Aufbauten bzw. die Funktionsweisen der in den 1 und 2 bzw. 3 und 4 gezeigten herkömmlichen Ausführungsformen einer Glasmassen-Pressvorrichtung wurden bereits erläutert und werden hier nicht nochmals erklärt.
Die in 5 bis 7 beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung 1' unterscheidet sich von der in 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung im Wesentlichen dadurch, dass zusätzlich eine Hülse 10 vorgesehen ist, die relativ zu dem Deckring 5 und dem Stempel 2 bewegbar ist und die wenigstens teilweise den Deckring 5 und den Stempel 2 umgibt. Weiterhin sind zusätzliche Federelemente 11 vorgesehen, die die Hülse 10 mit der Vorrichtung 1' verbinden. In der Hülse 10 sind mehrere Zuleitungen/Ableitungen 12 vorgesehen, durch die ein Gas bzw. eine Flüssigkeit in das Innere der Vorrichtung 1' in einen im Wesentlichen gasdichten Raum 13 einführbar/aus dem Inneren der Vorrichtung 1' und dem gasdichten Raum 13 ableitbar ist. In den Zuleitungen/Ableitungen 12 ist jeweils ein eine Rückschlagkugel aufweisendes Rückschlagventil 15 vorgesehen. Die Rückschlagventile 15 verhindern, dass das Gas aus dem gasdichten Raum 13 bei einer Gasexplosion durch die Leitungen 12 nach außen entweichen kann, was den im gasdichten Raum 13 vorherrschenden Gasdruck schwächen würde.
In der in 5 gezeigten Ausführungsform sitzt die Hülse 10 bereits auf der Form 3 auf, so dass der gasdichte Raum 13 ausgebildet wird, der durch die Oberseite 9 der Form 3, die Glasmasse 4, die Hülse 10 sowie Teile des Stempels 2 sowie des Deckrings 5 ausgebildet wird.
Über die Zuleitungen/Ableitungen 12 kann ein Gas bzw. Gasgemisch in den gasdichten Raum 13 oder einen damit verbundenen Raum eingeleitet werden. Herrscht ein ausreichend hoher Gasdruck vor (der beispielsweise durch Erzeugen einer Gasexplosion in dem gasdichten Raum 13 erzeugt werden kann), wird die zu verpressende Gasmasse 4 durch das Gas in die Form 3 gedrückt, wie in 6 gezeigt ist. Genauer gesagt wird die Glasmasse 4 durch eine Öffnung 17 innerhalb der Form 3 hindurchgepresst. Die Presswirkung des Gases im gasdichten Raum 13 kann noch dadurch verstärkt werden, indem der Stempel 2 auf die Glasmasse 4 zubewegt wird, womit das Gas weiter komprimiert und ein entsprechend höherer Gasdruck erzeugt wird.
Das "Vorpressen" der Glasmasse 4 durch das Gas bewirkt, dass der Stempel 2 nur noch eine gewisse Restmasse an plastischem Glas verpressen muss. Damit erreicht die Glasmasse 4 die kritischen Stellen zwischen Deckring 5 und Stempel 2 (Nahtstelle) erst relativ spät im Pressprozess, so dass ein Eindringen der Glasmasse zwischen den Deckring 5 und den Stempel 2 weitgehend vermieden werden kann. Wie in 7 angedeutet ist, erreicht die Glasmasse 4 den Deckring 5 sowie die daran angrenzende Nahtstelle zwischen Deckring 5 und Stempel 2 erst im letzten Augenblick des Pressvorgangs.
Die in 8 bis 10 gezeigten Pressstadien einer weiteren erfindungsgemäßen Pressvorrichtung 1'' unterscheiden sich von der in 5 und 7 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungform 1' dadurch, dass alternativ oder zusätzlich zwischen der Unterseite 8 des Stempels 2 sowie der Unterkante 7 des Deckrings 5 eine durchgehende Membran 16 vorgesehen ist, die die Nahtstelle zwischen Deckring 5 und Stempel 2 von der Glasmasse 4 "abschirmt".
Die Membran 16 besteht aus einem biegsamen Material und kann wenigstens zwischen zwei Dehnzuständen hin- und herbewegt werden.
In 15 ist ein erster Dehnzustand der Membran 16 gezeigt, der dem "Ruhezustand" bzw. Herstellungszustand entspricht. In 16 ist ein Zustand der Membran 16 gezeigt, den diese im Presszustand annimmt, d. h. in dem in 10 gezeigten Zustand. Der in 15 gezeigte Zustand der Membran 16 liegt in den in 8 und 9 gezeigten Pressstadien vor.
Die Membran 16 kann beispielsweise auf galvanischem Wege hergestellt werden, wobei hierzu ein Modellstempel aus Kunststoff dienen kann, der die in 15 gezeigte Form aufweist und der vorzugsweise mit einem Kupferüberzug versehen ist. Damit ist es möglich, eine entsprechende Membran 16 (Chromhaut) herzustellen. Nach der Fertigstellung sollte der Modellstempel aus Kunststoff durch einen Stempel aus Metall (beispielsweise Kupfer) ersetzt werden, um eine bessere Wärmeabfuhr zu erzielen.
Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die 11 bis 14 eine weitere Ausführungsform 30' einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verpressen einer plastischen Glasmasse näher erläutert werden.
Die in 11 und 13 gezeigte Ausführungsform 30' entspricht hierbei teilweise der in 3 und 4 gezeigten bekannten Vorrichtung. Ein wesentlicher Unterschied ist, dass eine dehnbare Hülle 38 vorgesehen ist, die zumindest Teile des Stempels 31 umgibt. Ferner weist die Vorrichtung 30' eine Hüllendehneinrichtung in Form einer Zuleitung 39, einer Ableitung 40 und eines Pumpsystems 50 auf. Das Pumpsystem 50 pumpt über die Zuleitung 39 ein Gas bzw. eine Flüssigkeit zwischen die dehnbare Hülle 38 und die Außenwände des Stempels 31. Dadurch wird ein Ausdehnen der Hülle 38 nach außen bewirkt. Analog dazu kann die Flüssigkeit/das Gas über die Ableitung 40 durch das Pumpsystem 50 wieder abgesaugt werden, womit sich die Hülle 38 wieder an die Außenwände des Stempels 31 anschmiegt. Der "Anschmiegezustand" ist hierbei als erster Zustand, der "Ausdehnzustand" hierbei als zweiter Zustand bezeichnet.
Der in 11 gezeigte Zustand der Vorrichtung 30' entspricht einem Anfangszustand, in dem eine zu verpressende Glasmasse 33 in die Form 32 eingefüllt wird. In 13 ist auf der linken Seite ein fortgeschrittener Prozesszustand in Detailansicht dargestellt, und auf der rechten Seite ein Endzustand des Pressvorgangs.
Der auf der linken Seite in 13 angedeutete Prozesszustand zeichnet sich dadurch aus, dass die dehnbare Hülle 38 noch nicht gedehnt ist, d. h., sie liegt noch unmittelbar auf den Außenseiten des Stempels 31 auf und befindet sich somit im ersten Zustand. Jedoch hat der Stempel 31 bereits seine maximale Eindringtiefe in die Form 32 erreicht, d. h., ein weiteres Absenken des Stempels ist aufgrund des Dichtungsrings 34, der gleichzeitig als "Stopper" bzw. Anschlag dient, nicht möglich. Es ist deutlich zu erkennen, dass in diesem Zustand zwi schen der dehnbaren Hülle 38, der Form 32 und dem Abdichtring 34 ein Raum 41 besteht, der noch nicht mit der Glasmasse 33 gefüllt ist, der jedoch mit dieser gefüllt werden soll.
Um den Raum 41 mit Glasmasse 33 zu füllen, wird mittels der Pumpeinrichtung 50 über die Zuleitung 39 Gas bzw. Flüssigkeit zwischen die Außenwände des Stempels 31 und die bewegliche Membran 38 gepumpt, womit diese gedehnt wird und von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand übergeht. Diese Situation ist auf der rechten Seite in 13 gezeigt. Deutlich zu sehen ist, dass durch Ausdehnen der beweglichen Hülle 38 der Raum 41 jetzt mit Glasmasse 33 gefüllt ist.
Das in den 11 bis 13 beschriebene Pressverfahren ermöglicht es, die hohen Drücke die zwischen der Form 32 und dem Stempel 31 normalerweise auftreten, zu vermeiden. Damit können druckbedingte Glasfehler weitgehend vermieden werden.
14 zeigt eine Vergrößerung der Schnittstelle zwischen Stempel 31 und der Form 32 aus 13.
Was die Herstellung der dehnbaren Hülle 38 anbelangt, so gilt das für die Herstellung der Membran 16 oben Gesagte analog.

Claims

Vorrichtung (1', 1'') zum Verpressen einer plastischen Glasmasse (4), mit: – einem Stempel (2), – einer Form (3), in die Glasmasse (4) mittels des Stempels (2) pressbar ist, und – einem Deckring (5), der relativ zum Stempel (2) bewegbar ist und wenigstens Teile der Seitenwände des Stempels (2) umgibt, gekennzeichnet durch – eine Hülse (10), die wenigstens teilweise den Deckring (5) und den Stempel (2) umgibt und die relativ zu diesen bewegbar ist, wobei die Hülse (10) und die Form (3) so miteinander in Verbindung bringbar sind, dass ein im Wesentlichen gasdichter Raum (13) ausgebildet wird, der durch Teile der Hülse (10), des Stempels (2), der Form (3) und der zu verpressenden Glasmasse (4) begrenzt wird, und – eine Einrichtung (12, 15) zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks innerhalb des gasdichten Raums (13).
Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks eine Zuleitung (12) umfasst, durch die Gas in den gasdichten Raum (13) einleitbar und/oder Gas aus dem gasdichten Raum (13) ableitbar ist.
Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen eines bestimmten Gasdrucks Mittel zum Erzeugen kontrollierter Gasexplosionen innerhalb des gasdichten Raums (13) aufweist.
Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung ein Rückschlagventil (15) aufweist.
Vorrichtung (1', 1'') nach einem der vostehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterkante (7) des Deckrings (5) und die Unterseite (8) des Stempels (2) durch eine durchgehende, biegbare Membran (16) bedeckt sind.
Vorrichtung (1', 1'') nach einem der vostehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Ausbilden des gasdichten Raums (13) durch Aufsetzen einer Unterkante (14) der Hülse (10) auf die Form (3) bewirkt wird.
Verfahren (1', 1'') zum Verpressen einer Glasmasse (4) unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den folgenden Schritten: – Aufbringen einer Glasmasse (4) auf die Form (3), – Absenken der Hülse (10) derart, dass die Hülse (10) und die Form (3) miteinander in Verbindung gebracht werden und damit der gasdichte Raum (13) ausgebildet wird, – Einleiten von Gas in den gasdichten Raum (13) derart, dass innerhalb des gasdichten Raums (13) ein definierter Gasdruck entsteht, wobei durch den Gasdruck die Glasmasse (4) zu einem bestimmten Maß in die Form (3) einpresst wird, – Absenken des Deckrings (5) derart, dass die Unterkante (7) des Deckrings (5) auf der Form aufsetzt, und – Absenken des Stempels (2) auf die zu verpressende Glasmasse (4) derart, dass diese in ihre endgültige Gestalt gepresst wird.
Vorrichtung (1', 1'') zum Verpressen einer plastischen Glasmasse, mit: – einem Stempel (31), und – einer Form (32), in die Glasmasse (33) mittels des Stempels (31) pressbar ist, gekennzeichnet durch – eine dehnbare Hülle (38), die den Stempel (31) wenigstens teilweise umgibt, und – eine Hüllen-Dehneinrichtung (39, 40, 50), mittels der die Hülle (38) von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand dehnbar ist.
Vorrichtung (30') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Hüllen-Dehneinrichtung (39, 40, 50) ein Gas oder eine Flüssigkeit zwischen den Stempel (31) und die den Stempel (31) umgebende dehnbare Hülle (38) einführbar ist, womit die Dehnung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand bewirkbar ist.
Vorrichtung (30') nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwände des Stempels (31) wenigstens teilweise eine konkave Form aufweisen.
Vorrichtung (30') nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (31) bis zu einer bestimmten Endtiefe in die Form (32) eindringen kann.
Vorrichtung (30') nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Ausgestaltungen von Form (32) und Stempel (31) so aufeinander abgestimmt sind, dass bei Eindringen des Stempels (31) bis zur Endtiefe die Verpressung der Glasmasse (33) nur in einen Teil eines Bereichs zwischen Stempel (31) und Form (32) erfolgt, wenn sich die Hülle (38) in dem ersten Zustand befindet.
Vorrichtung (30') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (32) und der Stempel (31) derart aufeinander abgestimmt sind, dass bei Eindringen des Stempels (31) bis zur Endtiefe die Verpressung der Glasmasse (33) in alle Teile (41) des Bereichs zwischen Stempel (31) und Form (32) erfolgt, wenn sich die Hülle (38) in dem zweiten Zustand befindet.
Verfahren zum Verpressen einer plastischen Glasmasse (33) unter Verwendung einer Vorrichtung (30') nach einem der Ansprüche 8 bis 13, mit den folgenden Schritten: – Aufbringen einer Glasmasse (33) auf die Form, – Verpressen der Glasmasse (33) in die Form (32) durch Absenken des Stempels (31) bis zu einer End-Absenkposition, wobei sich die Hülle (38) während des Absenkvorgangs in dem ersten Zustand befindet, und – Dehnen der Hülle (38) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand.