DE10360259A1 - Pressing glass optical elements, comprises heating a glass member in a forming unit to a temperature above its transformation temperature, pressing and cooling in stages - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Blankpressen von Glas, eine hierfür eingesetzte Presse, einen hierfür verwendeten Formblock, sowie für den Formblock einsetzbare Unterform und Oberform nach den unabhängigen Ansprüchen.The The invention relates to a method and a device for precision pressing of glass, one used for this purpose Press, one for this used mold block, as well as for The mold block usable lower mold and upper mold according to the independent claims.
Unter dem Begriff Blankpressen wird ein Pressen eines Glaskörpers verstanden, dessen optisch aktive Flächen nicht mehr nachbearbeitet werden müssen, so dass die Verfahrensschritte Schleifen und Polieren für diese Flächen entfallen können.Under The term "blank pressing" is understood to mean pressing a glass body, its optically active surfaces no longer need to be reworked, so that the process steps Sanding and polishing for these areas can be omitted.
Die
Neben einer definierten Abkühlung des Glaspostens zur Gewährleistung einer exakten Raumform des herzustellenden optischen Elementes ist die Art der Abkühlung auch für die zu gewährleistenden optischen Eigenschaften wichtig, und hierbei insbesondere für den Brechungsindex n sowie die Spannungsdoppelbrechung s. Hierbei ist es allgemein bekannt, dass ein langsames Abkühlen des Glaspostens nach dem Pressen einer Ausheilung von Schubspannungen dient, wodurch die Spannungsdoppelbrechung verkleinert werden kann.Next a defined cooling of the gland to guarantee an exact spatial form of the optical element to be produced is the Type of cooling also for the to be guaranteed optical properties are important, and in particular for the refractive index n and the stress birefringence s. Here it is general known to be a slow cooling of the gullet after pressing an annealing of shear stresses serves, whereby the stress birefringence can be reduced.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Verfahren und Vorrichtungen bereitzustellen, mit denen beim Blankpressen optischer Elemente aus Glas der Brechungsindex und die Spannungsdoppelbrechung unabhängig voneinander auf vorgegebene Werte eingestellt werden können, und wobei der jeweils vorgegebene Wert reproduzierbar erreicht wird.Of the Invention is based on the technical problem, a method and to provide devices with which in the molding of optical elements glass refractive index and stress birefringence independently can be set to predetermined values, and wherein the respective predetermined value is reproducibly achieved.
Die Lösung dieses technischen Problems erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen werden durch die abhängigen Ansprüche angegeben.The solution This technical problem is solved by the features of the independent claims. advantageous Further developments are specified by the dependent claims.
Der verfahrensseitige Teil des technischen Problems wird gelöst durch ein Verfahren zum Blankpressen optischer Elemente aus Glas, bei dem ein in einem Formblock befindlicher Glasposten auf eine Temperatur T oberhalb seiner Transformationstemperatur TG erwärmt wird, der Glasposten gepresst und auf eine Temperatur unterhalb TG abgekühlt wird, wobei die Abkühlung zunächst in einem ersten, oberhalb TG liegenden Temperaturintervall mit einem ersten zeitlichen Kühlverlauf erfolgt, und anschließend in einem zweiten Temperaturintervall, welches TG beinhaltet, mit einem zweiten zeitlichen Kühlverlauf erfolgt, wobei zum Einstellen des ersten und/oder zweiten Kühlverlaufs eine aktive Kühlung vorgenommen wird.The procedural part of the technical problem is solved by a method of molding optical elements made of glass, in which a gob located in a mold block is heated to a temperature T above its transformation temperature T G , the gob is pressed and cooled to a temperature below T G , wherein the cooling first takes place in a first, above T G temperature interval lying with a first time course of cooling, and then in a second temperature interval, which includes T G , takes place with a second time course of cooling, wherein for setting the first and / or second cooling curve an active cooling is made.
Eine Lösung des oben genannten technischen Problems bezüglich der Vorrichtung besteht in einer Presse zum Heißformen optischer Elemente aus Glas, die zur Aufnahme eines eine Oberform, eine Unterform und einen Führungsring aufweisenden Formblocks ausgebildet ist, mit Mitteln zum Pressen des Glases, und mit einer Kühlung für den Formblock, wobei die Kühlung eine aktive Kühlung ist.A solution of the above technical problem regarding the device in a press for hot forming Glass optical elements used to hold an upper mold, a Lower mold and a guide ring formed forming block is formed, with means for pressing of the glass, and with a cooling for the Mold block, with the cooling an active cooling is.
Eine weitere Lösung des oben genannten technischen Problems besteht in der Bereitstellung eines Formblocks, oder von Unterform und Oberform eines Formblocks, mit einem fluidzuführbaren Hohlraum.A another solution The above technical problem is to provide a Mold block, or of the lower mold and upper mold of a mold block, with a fluid feedable Cavity.
Eine weitere Lösung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum Blankpressen optischer Elemente aus Glas, mit Mitteln zum Erwärmen des in einem Formblocks befindlichen Glases auf eine Temperatur T1 oberhalb der Transformationstemperatur TG des Glases, mit Mitteln zum Pressen des Glases, und mit Mitteln zum Kühlen des Glases, wobei als Pressmittel die oben genannte Presse vorgesehen ist.Another solution is to provide a device for molding glass optical elements with means for heating the glass in a mold block to a temperature T 1 above the transformation temperature T G of the glass, means for pressing the glass, and means for Cooling of the glass, wherein as pressing means the above-mentioned press is provided.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Brechungsindex und die Spannungsdoppelbrechung weitgehend unabhängig voneinander in unterschiedlichen Temperaturbereichen eingestellt werden können.Of the Invention is based on the finding that the refractive index and the stress birefringence largely independently in different Temperature ranges can be adjusted.
Innerhalb eines ersten Temperaturintervalls bei Temperaturen deutlich oberhalb der Transformationstemperatur TG des zu pressenden Glaspostens erfolgt die Strukturrelaxation des Glases, die maßgeblich für den sich einstellenden Wert des Brechungsindexes n verantwortlich ist. Wird der Glasposten auf eine Temperatur T ≫ TG erwärmt, und anschließend unter Durchlaufen des ersten Temperaturintervalls abgekühlt, so wird auch bei Raumtemperatur der thermodynamisch stabile Gleichgewichtszustand nicht erreicht. Jedoch lässt sich beim Erreichen des unteren Temperaturwertes Tn des ersten Temperaturintervalls in guter Nährung sagen, dass die Strukturrelaxation weitestgehend abgeschlossen ist, und sich insofern der Brechungsindex nicht mehr nennenswert verändert. Der Brechungsindex verändert sich bei der weiteren Abkühlung bis auf Raumtemperatur um weniger als 0,001.Within a first temperature interval at temperatures well above the transformation temperature T G of the gob to be pressed, the structure relaxation of the glass takes place, which is decisively responsible for the value of the refractive index n that arises. If the gob is heated to a temperature T »T G , and then cooled by passing through the first temperature interval, the thermodynamically stable equilibrium is also at room temperature was not reached. However, the lower temperature value T can achieve n the first temperature interval in good approximation to say that the structure relaxation is largely completed, and so far does not change the refractive index significantly. The refractive index changes during the further cooling down to room temperature by less than 0.001.
Beim Abkühlen des Glases bilden sich auch Schubspannungen aus. Der Schubspannungszustand erzeugt einen Gangunterschied δ, wenn ein Lichtstrahl das mit Schubspannungen behaftete Glas durchläuft. Man nennt diesem Effekt auch Spannungsdoppelbrechung. Schubspannungen können ebenfalls relaxieren, wobei die Relaxationszeit mit steigender Viskosität zunimmt. Entscheidend ist nun, dass die Schubspannungsrelaxation in guter Näherung bei einer Temperatur TS abgeschlossen ist, welche unterhalb Tn liegt, und damit unterhalb des ersten Temperaturintervalls. Es ist also TS < Tn. Wird das Glas weiter abgekühlt, so ändert sich die Spannungsdoppelbrechung nicht mehr nennenswert, zumindest um weniger als 10 nm/cm bis zum Erreichen der Raumtemperatur.As the glass cools, shear stresses also form. The shear stress state produces a path difference δ when a light beam passes through the sheared glass. This effect is called stress birefringence. Shear stresses can also relax, with the relaxation time increasing with increasing viscosity. The crucial point is that the shear stress relaxation is completed to a good approximation at a temperature T S , which is below T n , and thus below the first temperature interval. So it is T S <T n . If the glass is cooled further, the stress birefringence no longer appreciably changes, at least by less than 10 nm / cm until it reaches room temperature.
Der vorgenannte Umstand erlaubt es, ein zweites Temperaturintervall zu definieren, welches unterhalb des ersten Temperaturintervalls liegt, und das nach unten durch TS begrenzt wird. Innerhalb des zweiten Temperaturintervalls liegt die Transformationstemperatur TG. Vereinfacht gesprochen findet während des Abkühlens des Glases vom oberen bis zum unteren Wert des zweiten Temperaturintervalls die Ausheilung der Schubspannungen statt und ist dann abgeschlossen, zumindest bei genügend kleiner Kühlrate. Andernfalls können Schubspannungen bestehen bleiben.The aforementioned circumstance makes it possible to define a second temperature interval, which lies below the first temperature interval, and which is bounded below by T S. Within the second temperature interval, the transformation temperature is T G. In simple terms, the annealing of the shear stresses takes place during the cooling of the glass from the upper to the lower value of the second temperature interval and is then completed, at least at a sufficiently low cooling rate. Otherwise, shear stresses may persist.
Aufbauend auf dieser Erkenntnis werden die Werte des Brechungsindexes und der Spannungsdoppelbrechung über die jeweilige Kühlrate im ersten und zweiten Temperaturintervall eingestellt. Hierbei muss die Kühlrate präzise eingehalten werden, um dieses Ziel zu erreichen.Building on this finding are the values of the refractive index and the stress birefringence over the respective cooling rate set in the first and second temperature intervals. This must the cooling rate precise be respected to achieve this goal.
Die im Stand der Technik regelmäßig eingesetzte passive Kühlung, d. h. eine Kühlung des heißen Formblocks durch Aufsetzen auf eine im Vergleich zum Formblock kalte Platte, welche ein großes Wärmereservoir darstellt, ist hierzu ungeeignet. Der Grund ist, dass in diesem Fall die Temperaturabnahme nicht genau vorhersehbar ist. Je nach thermischer Ankopplung der oben genannten Platte an die weiteren Bestandteile der Gesamtvorrichtung, und auch abhängig von der gesamten in der gesamten Vorrichtung zum Blankpressen von Glas gespeicherten Wärmemenge, kühlt die Platte nach dem Aufsetzen des Formblocks unvorhersehbar ab. Erst allmählich bildet sich ein exponentieller Temperaturverlauf aus. Aus diesem Grund ist die Solltemperatur des Glases insbesondere im zweiten Temperaturintervall mit nur geringer Präzision einstellbar. Aus diesem Grund sieht die Erfindung eine aktive Kühlung des Formblocks vor.The regularly used in the prior art passive cooling, d. H. a cooling of the hot Mold blocks by placing on a cold compared to the mold block Plate containing a large heat reservoir represents is unsuitable for this purpose. The reason is that in this Case the temperature decrease is not exactly predictable. Depending on thermal coupling of the above-mentioned plate to the others Components of the overall device, and also dependent on the overall in the entire apparatus for the molding of glass stored heat amount, that cools Plate after placing the mold block unpredictably from. First gradually forms an exponential temperature profile. For this Reason is the target temperature of the glass, especially in the second Temperature interval adjustable with only little precision. For this reason the invention provides an active cooling of the mold block.
Unter einer aktiven Kühlung des Formblocks soll eine solche verstanden werden, bei der dem Formblock über ein Fluid vorgebbarer Temperatur variable Wärmemengen pro Zeiteinheit entzogen wird. Über die Temperatur des Fluids, welche über eine im Fluidkreislauf befindliche Heizung einstellbar ist, kann die Kühlrate eingestellt werden, und so erhöht oder erniedrigt werden. Alternativ kann die Temperatur durch Regelung der Fluidmenge bei konstanter Fluidtemperatur eingestellt werden.Under an active cooling of the molding block is to be understood as one in which the molding block via a Fluid predeterminable temperature variable amounts of heat per unit time is withdrawn. About the Temperature of the fluid, which over a In the fluid circuit located heater is adjustable, the cooling rate be adjusted, and so increased or be humiliated. Alternatively, the temperature can be controlled the amount of fluid can be adjusted at a constant fluid temperature.
Bei dem Fluid kann es sich um eine Flüssigkeit wie flüssiges Zinn oder Öl handeln. Möglich ist ferner ein Gas, Luft, N2 oder Wasserdampf oder ein Aerosol, beispielsweise Wasser/Luft-Aerosol.. Da das Fluid der Kühlung dient, kann dieses Fluid auch als Kühlmittel bezeichnet werden.The fluid may be a liquid such as liquid tin or oil. Also possible is a gas, air, N 2 or water vapor or an aerosol, for example water / air aerosol .. Since the fluid is used for cooling, this fluid can also be referred to as a coolant.
Über die aktive Kühlung ist auch ein Temperaturverlauf für den Formblock und damit den Glasposten einstellbar, welcher nicht exponentiell verläuft. Über eine aktive Kühlung lässt sich eine weitgehend beliebige Form des Temperaturprofils während der Abkühlphasen einstellen.About the active cooling is also a temperature history for the mold block and thus the gob set, which is not runs exponentially. Over a active cooling let yourself a largely arbitrary shape of the temperature profile during the cooling phases to adjust.
Messungen haben ergeben, dass die Kühlraten im ersten und zweiten Temperaturintervall unterschiedlich sein müssen, um die Werte für den Brechungsindex und die Spannungsdoppelbrechung auf vorgegebene Werte einstellen zu können. In diesem Sinne ist es günstig, wenn die erste Kühlrate, d. h. die Kühlrate im ersten Temperaturintervall, mindestens um den Faktor 15, bevorzugt um den Faktor 25, größer gewählt wird, als die zweite Kühlrate. Die zweite Kühlrate ist dabei die Kühlrate im zweiten Temperaturintervall.measurements have revealed that the cooling rates must be different in the first and second temperature interval to the values for the refractive index and the stress birefringence to given To adjust values. In this sense, it is convenient if the first cooling rate, d. H. the cooling rate in the first temperature interval, at least by a factor of 15, preferred chosen by a factor of 25, larger, as the second cooling rate. The second cooling rate is the cooling rate in the second temperature interval.
Für die Kühlung im ersten Temperaturintervall werden bevorzugt Kühlraten zwischen etwa 60 K/min bis etwa 250 K/min eingestellt. Untersuchungen haben ergeben, dass bei einer Erhöhung der Kühlrate der Brechungsindex abgesenkt werden kann. Beispielsweise nimmt der Brechungsindex bei einer Kühlrate von 60 K/min bis 90 K/min um 0,004 ab. Diese Feinjustierung des Brechungsindexes ist für industrielle Herstellungszwecke wichtig, da für einige optische Elemente vom Besteller Werte von n vorgegeben werden, die auf 0,001 genau eingehalten werden müssen.For cooling in the first temperature interval are preferably cooling rates between about 60 K / min adjusted to about 250 K / min. Investigations have shown that at an increase the cooling rate the refractive index can be lowered. For example, he takes Refractive index at a cooling rate from 60 K / min to 90 K / min by 0.004. This fine adjustment of the Refractive index is for important for industrial manufacturing purposes, as for some optical elements Values of n are specified by the customer, which are accurate to 0.001 must be complied with.
Während der langsamen Abkühlung des Glaspostens während des zweiten Temperaturintervalls sollen die Schubspannungen ausheilen. In der Praxis wird dem Hersteller der optischen Elemente ein maximal zulässiger Wert für die Spannungsdoppelbrechung vorgegeben. Durch Verkleinern der Kühlrate auf einen hinreichend kleinen Wert kann diese Vorgabe erfüllt werden. Im Regelfall reicht es aus, wenn für die Kühlung im zweiten Temperaturintervall Kühlraten von weniger als 15 K/min eingestellt werden. Bei hohen Anforderungen an die einzustellende Spannungsdoppelbrechung werden besonders geringe Kühlraten bis zu 0,1 K/min gewählt. Hierbei gilt allgemein, dass bei einer kleineren Kühlrate in diesem zweiten Temperaturintervall die Spannungsdoppelbrechung geringer ausfällt.During the slow cooling of the gullet during the second temperature interval, the shear stresses should heal. In practice, the manufacturer of optical elements a maximum permissible value for the stress birefringence specified. By reducing the cooling rate to a sufficiently low value, this requirement can be met. As a rule, it is sufficient if cooling rates of less than 15 K / min are set for the cooling in the second temperature interval. In the case of high demands on the birefringence to be set, particularly low cooling rates of up to 0.1 K / min are selected. In this case, it is generally true that at a lower cooling rate in this second temperature interval, the stress birefringence is lower.
Erfahrungen haben gezeigt, dass der untere Temperaturwert Tn des ersten Temperaturintervalls bei ca. TG + 50 K liegt. Dies ist allerdings stark vom Glas abhängig. Das erste Temperaturintervall ist dann das Intervall [T2, TG + 50 K] mit T2 ∊ [T1, TG + 50 K]. Bevorzugterweise wird als das erste Temperaturintervall [T1, TG + 50 K] gewählt.Experience has shown that the lower temperature value T n of the first temperature interval is approximately T G + 50 K. However, this depends heavily on the glass. The first temperature interval is then the interval [T 2 , T G + 50 K] with T 2 ε [T 1 , T G + 50 K]. Preferably, [T 1 , T G + 50 K] is selected as the first temperature interval.
Der untere Temperaturwert TS des zweiten Temperaturintervalls liegt bei ca. TG – 50 K. Bevorzugterweise schließt das zweite Temperaturintervall direkt an das erste Temperaturintervall an, so dass das zweite Temperaturintervall etwa das Intervall [TG + 50 K, TG – 50 K] ist.The lower temperature value T S of the second temperature interval is approximately T G - 50 K. Preferably, the second temperature interval directly adjoins the first temperature interval, so that the second temperature interval is approximately the interval [T G + 50 K, T G - 50 K ] is.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass das erste und das zweite Temperaturintervall abhängig von der jeweiligen Glassorte auch überlappen können.Out From the above, it follows that the first and second temperature intervals depending on also overlap the respective glass type can.
Reproduzierbare Werte des Brechungsindexes und der Spannungsdoppelbrechung werden insbesondere dann gewährleistet, wenn die vorgegebene Kühlrate nicht nur im zeitlichen Mittel innerhalb des ersten bzw. zweiten Temperaturintervalls eingehalten wird, sondern wenn die Rate innerhalb des jeweiligen Intervalls konstant ist. Insofern wird bevorzugt, wenn für das erste und das zweite Temperaturintervall konstante Kühlraten gewählt werden.reproducible Values of refractive index and stress birefringence especially then ensures if the given cooling rate not only in the time average within the first or second Temperature interval is maintained, but if the rate is within of the respective interval is constant. In this respect it is preferred if for the first and second temperature intervals constant cooling rates chosen become.
Um die Einhaltung der ersten und zweiten Kühlrate zu gewährleisten ist eine entsprechende Temperaturregelung erforderlich. Hierbei ist zu beachten, dass letztlich die Temperatur des Formblocks oder von Teilen des Formblocks geregelt wird, da das Glas innerhalb des Formblocks zwischen Oberform und Unterform angeordnet ist. Um dabei keinen systematischen Fehler zu haben muss ein möglichst geringer Temperaturunterschied zwischen Formblock und Glas gewährleistet werden. Hierzu ist ein guter thermischer Kontakt zwischen Formblock und Glas anzustreben. Diese thermische Ankopplung kann jedoch verloren gehen, wenn während des Abkühlens keine Pressung des Glases erfolgt. Insofern wird bevorzugt, dass der Glasposten während seines Abkühlens mit der ersten Kühlrate gepresst wird. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, den Glasposten erst zeitlich nach dem Pressen abzukühlen.Around to ensure compliance with the first and second cooling rates an appropriate temperature control is required. in this connection It should be noted that ultimately the temperature of the molding block or is controlled by parts of the molding block, since the glass within the Form block is arranged between upper mold and lower mold. To go with it to have no systematic error must have the lowest possible temperature difference guaranteed between mold block and glass become. This is a good thermal contact between mold block and to aim for glass. However, this thermal coupling can be lost if go while no cooling Pressing the glass is done. In this respect, it is preferred that the gob while his cooling off with the first cooling rate is pressed. in principle but it is also possible to cool the goblet only after time after pressing.
Die praktische Realisierung der aktiven Kühlung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf zweierlei Weise erfolgen.The practical realization of the active cooling in the context of the method according to the invention can done in two ways.
Zum einen ist es möglich, einem mit dem Formblock in thermischen Kontakt stehenden Pressstempel ein Kühlmittel zuzuführen. Ergänzend hierzu kann der Presstempel zusätzlich beheizt werden um die Temperatur des Kühlmittels vorzugeben.To the it is possible a compression ram in thermal contact with the mold block a coolant supply. additional For this purpose, the ram can additionally be heated to specify the temperature of the coolant.
Alternativ oder kumulativ hierzu kann eine konventionelle Presse zum Blankpressen eingesetzt werden und ein Formblock mit einem fluidzuführbaren Hohlraum eingesetzt werden, durch welches das Kühlmittel strömt. Dem insofern baulich veränderten Formblock wird ein Kühlmittel zugeführt. Optional kann der Formblock zusätzlich beheizt werden. Durch das kombinierte Heizen und Kühlen lässt sich eine definierte Temperatur des Kühlmittels, darüber des Formblocks und/oder des Pressstempels, und darüber des Glaspostens, einstellen.alternative or cumulatively, a conventional press for molding can be used be used and a mold block with a fluidzuführbaren Cavity are used, through which the coolant flows. the insofar structurally modified form block becomes a coolant fed. Optionally, the molding block in addition be heated. The combined heating and cooling can be a defined temperature of the coolant, about it Form block and / or the punch, and above the gob set.
Ein Teil der vorrichtungsseitigen Lösung des oben genannten technischen Problems besteht in einer Presse zum Heißformen optischer Elemente aus Glas, bei der die Presse zur Aufnahme eines eine Oberform, eine Unterform und einen Führungsring aufweisenden Formblocks ausgebildet ist, mit Mitteln zum Pressen des Glases und mit einer Kühlung für den Formblock, wobei die Kühlung eine aktive Kühlung ist.One Part of the device-side solution of the above technical problem exists in a press for hot forming optical elements made of glass, in which the press for receiving a an upper mold, a lower mold and a guide ring having mold block is formed with means for pressing the glass and with a cooling for the Mold block, with the cooling an active cooling is.
Die aktive Kühlung kann dadurch bereitgestellt werden, dass der Unterseite der Unterform ein unterer Pressstempel zugeordnet ist, bzw. dass die Presse einen unteren Pressstempel besitzt wobei dieser einen fluidzuführbaren Hohlraum besitzt, und wobei der Hohlraum bevorzugt einen Kühlmittelzufluss und einen hiervon verschiedenen Kühlmittelabfluss besitzt.The active cooling can be provided by the underside of the lower mold a lower punch is assigned, or that the press a lower punch has this being a fluidzuführbaren Has cavity, and wherein the cavity is preferably a coolant inlet and has a different coolant outflow therefrom.
Alternativ oder kumulativ hierzu kann vorgesehen sein, dass der Oberseite der Oberform ein oberer Pressstempel zugeordnet ist, bzw. dass die Presse einen oberen Pressstempel besitzt, der obere Pressstempel einen fluidzuführbaren Hohlraum aufweist, bevorzugt mit einem Kühlmittelzufluss und einem hiervon verschiedenen Kühlmittelabfluss.alternative or cumulatively, it may be provided that the top of the Upper mold is associated with an upper punch, or that the press has an upper ram, the upper ram a fluidzuführbaren Has cavity, preferably with a coolant inlet and one thereof different coolant outflow.
Ergänzend hierzu kann der untere und/oder der obere Pressstempel ein beheizbares Element aufweisen. Auf diese Weise befindet sich im Bereich des Fluid- bzw. Kühlmittelkreislaufs eine Heizung, wodurch die Temperatur des Kühlmittels variiert werden kann. Hierdurch kann auch eine Temperatur des Glaspostens eingeregelt werden, die nicht exponentiell mit der Zeit verläuft, und wird insofern ein größeres Spektrum an Möglichkeiten für die Kühlung gewonnen werden.In addition to this, the lower and / or upper punch can have a heatable element. In this way, in the region of the fluid or coolant circuit, a heater, whereby the temperature of the coolant can be varied. As a result, a temperature of the gob is also regulated, which does not exponentially with time, and so far ge a wider range of possibilities for cooling ge to be won.
Um die Temperatur während des ersten und zweiten Temperaturintervalls präzise einzustellen ist es günstig, eine Einheit zur Regelung der Kühlmittelmenge durch den unteren und/oder den oberen Pressstempel vorzusehen. Über die Kühlmittelmenge kann die Temperatur des Formblocks eingestellt werden. Ergänzend hierzu kann die oben genannte Regeleinheit auch die dem beheizbaren Element zugeführte Energiemenge, und darüber die dem Formblock zugeführte Wärmemenge regeln. Das beheizbare Element kann ein elektrischer Widerstand sein, dem Strom zugeführt wird. Das beheizbare Element kann jedoch auch ein induktiv erwärmbarer Materialblock sein.Around the temperature during Precise adjustment of the first and second temperature interval is favorable, a Unit for controlling the coolant quantity provided by the lower and / or upper punch. About the Amount of coolant the temperature of the mold block can be adjusted. In addition to this The above control unit can also be the heated element supplied Amount of energy, and above which fed to the molding block heat regulate. The heatable element can be an electrical resistance be supplied to the power becomes. However, the heatable element can also be an inductively heated Be material block.
Die vorstehend genannte Kühlmittel-Regeleinheit sorgt in Zusammenspiel mit einer Förderpumpe, welche das Kühlmittel über Rohr- oder Schlauchleitungen zum jeweiligen Pressstempel befördert, und auch wieder vom Pressstempel wegführt, über einen bevorzugt geschlossenen Kühlmittelkreislauf für die Einhaltung der vorgegebenen Temperatur des jeweiligen Pressstempels.The above-mentioned coolant control unit provides in conjunction with a feed pump, which supplies the coolant via pipe or hoses conveyed to the respective ram, and again leads away from the punch, on a preferred closed Coolant circuit for compliance the predetermined temperature of the respective press ram.
Alternativ oder auch kumulativ zur vorstehend genannten Möglichkeit, die Presse baulich abzuwandeln und sie mit einer aktiven Kühlung auszustatten, besteht auch die Möglichkeit, den Formblock baulich abzuwandeln, um eine aktive Kühlung des Formblocks zu ermöglichen. Der Formblock zum Blankpressen von Glas umfasst zumindest eine Oberform und eine Unterform zwischen denen der Glasposten angeordnet ist. Oberform und Unterform werden von einem Führungsring umschlossen.alternative or cumulatively to the above possibility, the press structurally to modify and equip them with an active cooling, consists also the possibility structurally modify the mold block to provide active cooling of the mold block to enable. The molding block for molding of glass comprises at least one upper mold and a lower mold between which the gob is arranged. Upper mold and lower mold are enclosed by a guide ring.
Zur Bereitstellung einer aktiven Kühlung besteht nun die Möglichkeit, die Unterform und/oder die Oberform mit einem fluidzuführbaren Hohlraum auszustatten. Auf diese Weise kann dem Hohlraum ein kühlendes Fluid, beispielsweise ein Gas, ein Nebel oder eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel flüssiges Zinn, zugeleitet werden, um die Temperatur des Glases aktiv zu beeinflussen. Hierfür sollte der Hohlraum über eine Kühlmittelzuführung und einen hiervon verschiedenen Kühlmittelabfluss verfügen, beispielsweise in Form von Kanälen in der Unterform bzw. der Oberform.to Provision of active cooling is now possible the lower mold and / or the upper mold with a fluidzuführbaren To equip the cavity. In this way, the cavity can be a cooling Fluid, for example a gas, a mist or a liquid, such as liquid tin, be fed to actively influence the temperature of the glass. Therefor the cavity should be over a coolant supply and a different coolant outlet feature, for example in the form of channels in the lower mold or the upper mold.
Um eine präzise Temperatureinstellung von Ober- und/oder Unterform zu gewährleisten, sind diese bevorzugt mit einem beheizbaren Element ausgestattet, beispielsweise einer beheizbaren Fläche oder einem beheizbaren Volumen.Around a precise one To ensure temperature adjustment of upper and / or lower mold these are preferably equipped with a heatable element, for example, a heated surface or a heated Volume.
Wird der Formblock auf die vorstehend beschriebene Weise baulich ausgestaltet, so dient die oben genannte Einheit zur Regelung der Kühlmittelmenge bevorzugt auch oder ausschließlich der Regelung der Kühlmittelmenge durch den beschriebenen Formblock. Die Temperaturen von Oberform und Unterform können hierbei je nach Anforderungen auch unterschiedlich gewählt werden. Gleiches gilt sinngemäß für die Temperaturen beim vorstehend beschriebenen oberen und unteren Pressstempel.Becomes the mold block is designed structurally in the manner described above, so the above-mentioned unit is used to control the amount of coolant preferably also or exclusively the regulation of the coolant quantity through the described molding block. The temperatures of upper mold and subform depending on the requirements also be chosen differently. The same applies mutatis mutandis to the temperatures in the above-described upper and lower punches.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail with reference to FIGS.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Bei der Temperatur T1 wird das Glas gepresst. Die vertikale gestrichelte Linie markiert das Ende dieses Pressvorgangs. Anschließend erfolgt das Abkühlen des Glaspostens von der Temperatur T1 bis auf die Temperatur T2 mit einem hohen Temperaturgradienten. Während dieses ersten Kühlschrittes wird der Brechungsindex eingestellt.At the temperature T 1 , the glass is pressed. The vertical dashed line marks the end of this pressing process. Subsequently, the glass batch is cooled from the temperature T 1 to the temperature T 2 with a high temperature gradient. During this first cooling step tes the refractive index is adjusted.
Anschließend wird das Glas mit einer verschwindend kleinen Kühlrate abgekühlt, um die Spannungsdoppelbrechung des Glases einzustellen.Subsequently, will cooled the glass to a vanishingly small cooling rate to adjust the birefringence of the glass.
Diese Kühlphase entspricht dem nahezu horizontalen Verlauf der Temperatur gegenüber der Zeit t bei der Temperatur T2. Während dieses Zeitabschnitts durchläuft die Temperatur die Transformationstemperatur TG. Nach dieser zweiten Kühlphase zur Einstellung der Spannungsdoppelbrechung erfolgt ein Schnellabkühlen mit deutlichem Abfall der Temperatur T, bis das Glas nahezu Raumtemperatur erreicht hat.This cooling phase corresponds to the almost horizontal course of the temperature with respect to the time t at the temperature T 2 . During this period, the temperature passes through the transformation temperature T G. After this second cooling phase for adjusting the birefringence, rapid cooling takes place with a marked drop in temperature T until the glass has reached almost room temperature.
Von
der Presse sind der Einfachheit halber nur der untere Pressstempel
Ergänzend zu
dieser Kühlung
Symmetrisch
ausgebildet ist der untere Pressstempel
Ergänzend zu
dieser Kühlung
Für den oberen
Pressstempel
Der
verwendete Formblock
Die
Oberform
Korrespondierend
hierzu verfügt
die Unterform
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, dass eine (Gesamt-) Vorrichtung zum Blankpressen von Glas, die hierfür eingesetzte Presse und der eingesetzte Formblock vielfältig ausgestaltet werden können. So können obere und untere Pressstempel mit oder ohne fluidzuführbare Hohlräume mit einem Formblock mit oder ohne Hohlräume in Unterform und/oder Oberform kombiniert werden Auch ist beispielsweise ein Formblock möglich der eine Oberform mit Hohlräumen, und eine Unterform ohne Hohlräume aufweist oder umgekehrt.Out the above statements it follows that a (total) device for molding of Glass for this used press and the mold block used varied can be. So can upper and lower punches with or without fluidic cavities with a mold block with or without cavities in the lower mold and / or upper mold For example, a mold block is also possible an upper mold with cavities, and a subform without cavities or vice versa.
- 11
- Formblockmold block
- 22
- Glaspostengob
- 33
- unterer Pressstempellower press die
- 3'3 '
- oberer Pressstempelupper press die
- 44
- Kühlmittelcoolant
- 55
- Erwärmungsmittelheating means
- 66
- Oberformupper mold
- 77
- Unterformunder the form
- 88th
- Führungsringguide ring
- 99
- Kühlungcooling
- 1010
- beheizbares Element des unteren Pressstempelsheated Element of the lower punch
- 10'10 '
- beheizbares Element des oberen Pressstempelsheated Element of upper punch
- 1111
- Hohlraum des unteren Pressstempelscavity of the lower punch
- 11'11 '
- Hohlraum des oberen Pressstempelscavity of the upper ram
- 1212
- Kühlmittelzufluss des unteren Pressstempelscoolant supply of the lower punch
- 12'12 '
- Kühlmittelzufluss des oberen Pressstempelscoolant supply of the upper ram
- 1313
- Kühlmittelabfluss des unteren PressstempelsCoolant outflow of the lower punch
- 13'13 '
- Kühlmittelabfluss des oberen PressstempelsCoolant outflow of the upper ram
- 1414
- Hohlraum der Unterformcavity the subform
- 14'14 '
- Hohlraum der Oberformcavity the upper mold
- 1515
- Kühlmittelzufluss der Unterformcoolant supply the subform
- 15'15 '
- Kühlmittelzufluss der Oberformcoolant supply the upper mold
- 1616
- Kühlmittelabfluss der UnterformCoolant outflow the subform
- 16'16 '
- Kühlmittelabfluss der OberformCoolant outflow the upper mold
- 1717
- beheizbares Element der Unterformheated Element of the subform
- 17'17 '
- beheizbares Element der Oberformheated Element of the upper mold
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10360259A DE10360259A1 (en) | 2003-12-20 | 2003-12-20 | Pressing glass optical elements, comprises heating a glass member in a forming unit to a temperature above its transformation temperature, pressing and cooling in stages |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10360259A DE10360259A1 (en) | 2003-12-20 | 2003-12-20 | Pressing glass optical elements, comprises heating a glass member in a forming unit to a temperature above its transformation temperature, pressing and cooling in stages |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10360259A1 true DE10360259A1 (en) | 2005-07-28 |
Family
ID=34706394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10360259A Withdrawn DE10360259A1 (en) | 2003-12-20 | 2003-12-20 | Pressing glass optical elements, comprises heating a glass member in a forming unit to a temperature above its transformation temperature, pressing and cooling in stages |
Country Status (1)
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007044517A1 (en) | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Docter Optics Gmbh | Method for producing a headlight lens for a vehicle headlight |
DE102008012283B3 (en) * | 2008-03-03 | 2009-04-02 | Docter Optics Gmbh | Process for production of motor vehicle headlight lenses involving melting of the glass to give a blank which is the pressed useful in motor vehicle technology significantly lowers the cost of lens production |
DE102008049860A1 (en) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Docter Optics Gmbh | Method for producing an optical glass part of a motor vehicle headlight lens or a lens-like free form for a motor vehicle headlight, by melting glass to form a preform, and bright molding the headlight lens or the free form on both sides |
DE102022100762B3 (en) | 2022-01-13 | 2023-05-11 | Bundesdruckerei Gmbh | Method and laminating device for laminating substrate layers to form a composite body |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1107175A (en) * | 1966-03-14 | 1968-03-20 | Cristales Electromoldeados Sa | A method of moulding glass under pressure |
DE68913860T2 (en) * | 1988-08-22 | 1994-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Press mold and shaping process for the production of optical parts. |
JPH0710567A (en) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Canon Inc | Production of optical element |
JPH10212127A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-11 | Hoya Corp | Production of glass product |
US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
-
2003
- 2003-12-20 DE DE10360259A patent/DE10360259A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1107175A (en) * | 1966-03-14 | 1968-03-20 | Cristales Electromoldeados Sa | A method of moulding glass under pressure |
DE68913860T2 (en) * | 1988-08-22 | 1994-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Press mold and shaping process for the production of optical parts. |
JPH0710567A (en) * | 1993-06-28 | 1995-01-13 | Canon Inc | Production of optical element |
JPH10212127A (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-11 | Hoya Corp | Production of glass product |
US6079228A (en) * | 1997-07-25 | 2000-06-27 | Minolta Co., Ltd. | Forming method of glass element |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
PAJ-Abstr. & JP 07010567 A * |
PAJ-Abstr. & JP 10212127 A * |
PAJ-Abstr. zu JP 07010567 A |
PAJ-Abstr. zu JP 10212127 A |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007044517A1 (en) | 2007-09-18 | 2009-03-19 | Docter Optics Gmbh | Method for producing a headlight lens for a vehicle headlight |
DE112008003157B4 (en) * | 2007-09-18 | 2012-01-19 | Docter Optics Gmbh | Method for producing a headlight lens for a vehicle headlight |
DE102008012283B3 (en) * | 2008-03-03 | 2009-04-02 | Docter Optics Gmbh | Process for production of motor vehicle headlight lenses involving melting of the glass to give a blank which is the pressed useful in motor vehicle technology significantly lowers the cost of lens production |
DE102008049860A1 (en) | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Docter Optics Gmbh | Method for producing an optical glass part of a motor vehicle headlight lens or a lens-like free form for a motor vehicle headlight, by melting glass to form a preform, and bright molding the headlight lens or the free form on both sides |
DE102022100762B3 (en) | 2022-01-13 | 2023-05-11 | Bundesdruckerei Gmbh | Method and laminating device for laminating substrate layers to form a composite body |
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8130 | Withdrawal |