DE2447737A1

DE2447737A1 - Verfahren zum formpressen von glaskoerpern

Info

Publication number: DE2447737A1
Application number: DE19742447737
Authority: DE
Inventors: Stuart Mills Dockerty; William Paul Lentz
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-10-07
Publication date: 1975-04-10
Also published as: JPS5065516A; NL7413242A; GB1429116A; FR2246505B3; BR7408126A; FR2246505A1; US3839003A

Description

Verfahren zum Formpressen von Glaskörpern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formpressen von Glaskörpern aus geschmolzenem Material unter Anwendung geringer Pr-eßkräfte.

Beim Formpressen von Glaskörpern flacher oder hohler Form mit einer mittleren Öffnung, insbesondere z.B. den Trichterteilen von Kathoden»· strahlröhren , wird ein Glaskülbel in eine Form gegeben und mit einem Preßstempel verpreßt, wobei das geschmolzene Glas zwischen den Form·· teilen nach oben fließt. Gebräuchlich ist auch die Herstellung durch Ro« tieren einer Form, wobei die entstehenden Zentrifugalkräfte den Glas· ansatz vom Boden der Form entlang der For mwand nach oben drücken.

Der in beiden Fällen auf den Formboden gegebene Glaskülbel erfährt durch den Kontakt mit der Form bereits vor dem Verpressen eine starke Abkühlung. Hierdurch entstehen z. B. am Joch- oder Halsteil des Trichter· teils von Kathodenstrahlröhren im Vergleich zu den übrigen Wandteilen dickere Wandstellen. Die auszuübenden Preßkräfte müssen groß sein,

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um das unter Umständen teilweise schon erstarrende Schmelzglas an den Formwänden nach oben zu drücken. Es können dabei Risse oder Sprünge, besonders an den kritischen Über gangs stelle^ z, B. dem lialsansatz des Trichterteils, entstehen, zumal da die hohen Preßkräfte bestrebt sind, den Preßstempel etwas seitlich ausweichen zu lassen. Alle diese Folgen sind unerwünscht. Dünnere Wandteile des Halses am Trichterteil von Kathodenstrahlröhren sind z. B. günstig, weil sie die Wirkung der Ablenkspulen auf die Elektronenstrahlen weniger schwächen.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum Formpressen von Glaskörpern unter Anwendung geringerer Preßkräfte, welches die Herstellung dünnerer Wandteile,, z, B, am Halsteil von Kathodenstrahlröhren, bei weitgehender Vermeidung von Rissen oder Sprüngen ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren der Erfindung dadurch gelöst, daß auf eine Formfläche zwischen deren oberem und unterem bzw. innerem und äußerem Ende eine ringförmige Glasbeschickung gegeben und gegen die Formfläche gepreßt und dabei nach oben und unten bzw. nach innen und außen fließen gelassen wird.

Besonders günstig ist es, wenn das Glas als Glasstrom aufgegeben und durch Drehen der Form ringförmig verteilt wird. Die Beschickung wird dabei zweckmäßig so aufgegeben, daß das beim Pressen nach innen und außen bzw. oben und unten fließende Glas gleichzeitig am inneren und äußeren bzw. oberen und unteren Rand ankommt.

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Beim Formen trichterförmiger Teile wird die Form zweckmäßig mit solcher Geschwindigkeit gedreht, daß die ringförmige Glasbeschickung entgegen der Schwerkraft in der gewünschten Lage gehalten wird. Diese Lage kann auch durch Änderung der Rotations geschwindigkeit beeinflußt werden; bei geringerer Geschwindigkeit fließt das geschmolzene Glas nach unten, bei höherer Geschwindigkeit treibt die Zentrifugalkraft es nach oben. So ergibt sich auch die Möglichkeit, den Abwärtsfluß bei Anhalten der Umdrehung vorher zu kompensieren. Möglich ist auch die Verpressung mit Hilfe eines mit der Form zusammenwirkenden Preß« Stempels, wobei die Notwendigkeit entfällt, die Formumdrehung anzu« halten, und wobei die Wandstärke des Glaskörpers besser geregelt werden kann.

Die Ringform der Beschickung läßt zu jeder Zeit eine mittlere Öffnung frei, durch die eine Führung für den Preßstempel wirken und dessen seitliches Ausweichen verhindern kann, so daß Beschädigungen des Formlinge beim Pressen und Zurückziehen des Preßstempels vermieden werden. Im übrigen sind die anzuwendenden Preßkräfte erheblich, in der Regel etwa 2 - 5 mal, kleiner als bei bisher üblicher Beschickung, bei der das Glas nur nach oben oder außen fließt. Auch die Verweilzeit des Schmelzglases an den kritischen Stellen ist erheblich kürzer.

Die Zeichnung und folgende Beschreibung erläutert die Erfindung am Beispiel der Herstellung des Trichterteils einer Fernsehröhre. Die Figur 1 zeigt die Form zur Herstellung des Trichterteils einer Kathodenstrahlröhre im Längsschnitt mit einer aufgegebenen Glasbeschickung,

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die in der Figur 2 mit Hilfe eines Preßstempels gegen die Formwand gedrückt wird.

Die drehbare Form 10 ist auf einem Träger 12 befestigt. Ihre Innenwand 14 reicht von einer mittleren Öffnung 16 nach oben und außen. Ein Schmelzglasstrom S wird auf die Forminnenwand 14 zwischen dem inneren Ende nahe der Öffnung 16 und dem oberen äußeren Ende oder Rand 18 gegeben. Durch Drehen der Form um eine parallel zum Glasstrom A liegende Mittelachse bildet die Glasbeschickung G eine Ringform zwischen dem oberen und unteren Ende der Form. Die Umdrehung der Form wird dann unterbrochen und ein Preßstößel 20 mit einem nasenförmigen Ansatz 22 nach unten in die Form bewegt und das Glasmaterial zu einem Trichter F verpreßt, s. die Figur 2. Wie die Pfeile B zeigen, fließt das geschmolzene Glas hierbei zwischen der Form 14 und dem Stößel 20 sowohl nach oben wie nach unten bzw. nach innen und außen bis an geeignete Endbefrenzungen, wie den Formring 24 und das Ausstoßglied 26. Das letztere kann einen Führungsteil 28 zum Eingriff und zur Führung des Nasenteils 22 des Stößels 20 enthalten, weil dieser an der öffnung 16 vor dem nach oben und unten fließenden Glasmaterial anlangt. So wird eine zeitliche Verschiebung des Preßstößels verhindert, und die erforderlichen Preßkräfte sind vergleichsweise klein. Die Führung 28 ist besonders günstig bei freischwebenden Preßstößeln und kann bei fest gelagerten Präzisionsstößeln unter Umständen entfallen. Nach Fertigstellung des frei oder gegen einen Formring gepreßten Formlinge F wird dieser durch das Ausstoßglied 26 aus der Form befördert.

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In der gezeigten Ausbildung wird die Lage der ringförmigen Schmelzglasmasse G auf der Formfläche 14 nicht nur durch den Auftreffpunkt des Glasstroms S auf der Formfläche, sondern auch die diesen Strom ringförmig verteilende Umdrehung der Form um eine zum Glas strom parallel verlaufende Achse (s. den Pfeil A in der Figur 1) bestimmt. Weil die sich ansammelnde Glasmasse G auch zunehmend durch die Schwerkraft beeinflußt wird, ist es zweckmäßig, die Formumdrehung entsprechend einzustellen, z.B. auf mindestens 60 Up Min., um die ringförmige Glas« masse in ihrer mittleren Lage zu halten. Durch größere Umdrehungsgeschwindigkeiten, über 60 Up Min., kann die Glasmasse nach oben getrieben und dadurch ein Ausgleich für eine abfließende Bewegung nach Anhalten der Form geschaffen werden. Im übrigen hängt die eingestellte Lage der Beschickung von der Form des" Gegenstands, seiner gewünschten Wandstärke und deren Verteilung ab, und zwar zweckmäßig so, daß beim Verpressen die fließenden Teile der Glasmassen möglichst gleichzeitig am oberen und am unteren Ende der Form ankommen.

Entsprechende Maßregeln gelten auch beim Formpressen flacher Gegen» stände mit einer mittleren Öffnung, jedoch muß eine flache Form zwecks Vermeidung übermäßiger, auf die Ringbeschickung wirkender Zentrifugalkräfte langsamer gedreht werden. Auch hier wird die Glasmasse zweckmäßig so plaziert, daß die nach innen und außen fließenden Glasmassen möglichst gleichzeitig am inneren und äußeren Formrand ankommen.

Obwohl bei einer Beschickung mit einem Glasstrom die Ringform bereits durch einmalige Umdrehung der Form erhalten werden kann, werden

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Ungleichmäßigkeiten infolge von Überlappungen, Ab sehe rs teilen und —schwänzen durch zahlreichere, etwa 2-8, Umdrehungen während des Aufbaus der Beschickung weitgehend verringert. Wie bereits ausgeführt, kann durch entsprechende Urndrehungen größerer oder kleine« rer Geschwindigkeit die Glasmasse auch weiter verteilt, z.B. nach oben oder unten verlagert werden.

- 7 ·. Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Formpressen von Glaskörpern aus geschmolzenera Glasmaterial unter Anwendung geringer Preßkräfte, d a d u r c h gekennzeichnet, daß auf eine Formfläche zwischen deren oberem und unterem bzw. innerem und äußerem Ende eine ringförmige Glasbeschickung gegeben und gegen die Formfläche gepreßt und dabei nach oben und unten bzw. nach innen und außen fließen gelassen wird.

2, Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfläche konkav ist.

3, Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung als Glasstrom aufgegeben und durch Drehen der Formfläche um eine parallel zum Aufgabestrom liegende Achse ringförmig verteilt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich«·

η e t, daß durch entsprechende Einstellung der Umdrehung der Formfläche die ringförmige Beschickung einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird und wenigstens ein Teil derselben vor Ausüben des Preßdrucks entlang der Formfläche nach oben fließt.

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5. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn·· zeichnet durch die Anwendung zum Formpressen des Trichterteils von Kathodenstrahlröhren,

6. Verfahren gemäß Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3, da» durch gekennzeichnet, daß die ringförmig verteilte Beschickung durch Geschwindigkeitsregelung der Umdrehung in ihrer Lage auf der Formfläche gehalten, sodann durch Zusammenwirken eines Preßstößels und der Formfläche gepreßt und in einer die gleichzeitige Ankunft am oberen und unteren Ende sicherstellenden Weise nach oben und unten fließen gelassen wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Steigerung der Umdrehungsgeschwindigkeit eine wenigstens einen Teil der Glasmasse entlang der Form nach oben treibende Zentrifugalkraft erzeugt, die Form angehalten und der Preß stößel betätigt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzei chnet, daß ein Teil eines Preßstößels (20) durch eine begrenzte Ausnehmung (28) in der Öffnung (16) im Formboden geführt und an seitlicher Bewegung gehemmt wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine am äußersten Ende des Preßstößels vorgesehene, mit der Mittelöffnung (16) des Formbodens axial fluchtende Nase (22)

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beim Pressen an der Mittelöffnung anlangt und durch sie hindurchfährt, bevor der Glasfluß die Öffnung erreicht.

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