JP2004538229A

JP2004538229A - ガラスブランクを製造する方法および装置

Info

Publication number: JP2004538229A
Application number: JP2003506813A
Authority: JP
Inventors: ウルリッヒ・ツィルファス
Original assignee: カール−ツァイス−スティフツング
Priority date: 2001-06-23
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-12-24
Also published as: EP1399390A2; US20040216488A1; WO2003000604A2; EP1399390B1; CN1541191A; DE10130394A1; WO2003000604A3

Abstract

本発明はガラス製のブランクを製造するための方法に関する。この方法は以下のような工程を有する。すなわち、ガラスゴブを予備金型あるいは金型に移送する工程と、前記予備金型あるいは金型に予備プレスラムを配設する工程と、前記ガラスゴブを予備プレス装置において、ブランクの完成時の基準形状とほぼ等しい形状をとる予備ブランクに変形する工程である。本発明は、予備ブランクに対して、最終金型と最終プレスラムを備えた最終プレス装置を用いて最終プレス工程を実施することを特徴とする。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスブランクの製造、特にプレス加工によるガラスブランクの製造に関するものである。このようなブランクは光学的応用に供される反射鏡、レンズなど、あらゆる種類の対象物に関わる。
【背景技術】
【０００２】
前記の種類の反射鏡は特許文献１としての独国特許出願公開第１９９１０１９２号明細書から周知となっている。特許文献２としての独国特許出願公開第１００６２１８７号明細書に記載のガラス体は、レンズの製造過程における中間生産物になり得るものである。
【０００３】
このような対象物（物品）に関しては、正確な輪郭と表面品質に対する要求が非常に高く、マイクロ（μ）の領域が問題にされる。基準となる設計値による輪郭との誤差があると、光学的に多大な不利点を生じさせ、対象物を使用不能にしかねない。
【０００４】
このような対象物の製造にはプレス加工が用いられる。プレス加工法ではフィーダからプレス装置にガラスゴブ（Glasposten）が移送される。プレス装置は金型とプレスラムを有し、さらには、いわゆる環状溝縁が設けられている場合も多い。プレス装置においては、成形工程が行われ、この過程でプレス品が最終的な形態を与えられる。
【０００５】
従来周知の方法または装置では、望ましい輪郭の正確さや表面の品質は達成できない。その理由は、ガラスゴブの温度がプレス加工の過程で減少することであって、温度が減少すると収縮が起こるためである。こうして望ましくない変形が生じ、ひいてはプレス装置から放出されたブランクが所望の外形を有していない結果となる。プレスラムもブランクから熱を奪うので、プレス加工の開始時には温度はやや下降し、それによって収縮もやや減少するのではあるが、それでもプレスラムが熱を奪うだけでは十分ではない。
【０００６】
フィーダから排出され、プレス装置に入る際のガラスの初期温度を低下させることによって、前記の不利な作用を軽減しようとする試みがなされてきたが、この方法を用いると必然的に特殊なプレス力を増加させなければならず、圧縮成形型にかかる負荷が高まって亀裂が生じたり、摩耗が増大する結果を招く。
【０００７】
また、成形キャビティの寸法を、製造すべきブランクの設定形状よりも大きく形成するという方法によっても、この問題の解決が試みられてきたが、やはり成果を収められなかった。ブランクの円周面全体が異なる勢い（強度）で冷却されるためである。すなわち、金型に対向する側はプレスラムに対向する側よりも早く冷却される。ラム側でガラス溶融物は特に熱く柔らかいが、それはラム側ではラムとの接触が比較的わずかな時間にしか及ばないためである。いずれにしても周知の方法および装置では、高精度のブランクを複製可能な仕方で製造することはできない。
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９９１０１９２号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１００６２１８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の課題は、高精度の外形状輪郭と高度な表面品質を有するガラス製の光学的対象物を複製可能かつ経済的な方法で製造できる方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題は独立請求項によって解決される。
【００１０】
課題の解決にあたって発明者の採用した方法は、廉価で大量生産に適したプレス加工技術を保持しつつ、その不利点を回避できるものである。発明の本質的な考え方は、多段階プレス法を適用することであって、その場合ブランクの最終形状は反復しながら実現される。この方法ではまずフィーダによってプレス装置に供給されたガラスゴブ／ガラス溶解塊から予備ブランクが製造される。このプレス装置は、予備プレスラムを備えた予備プレス装置である。予備プレス装置の製造するブランクはまだ基準外形と等しくはないが、基準外形に比較的近い。
【００１１】
このような第１のプレス工程に続いて第２のプレス工程が行われる。この工程で予備ブランクは変形されて完成品となる。プレス加工の過程が個々の２つのプレス工程に分割されているということもできるだろう。
【００１２】
このような方法により前記の課題は最終的に解決されるが、本発明にはさらなる有利点もある。予備プレス装置で実施される第１のプレス工程においてガラスの温度を高くすることにより、通常は低いガラス温度によって生じる影響を最小限に抑えることができる。
【００１３】
続く最終プレス装置において予備ブランクの変形率は極めて小さいので、このような最終変形工程は予備ブランクの比較的低い温度で行うことができる。完成ブランクにおいて基準輪郭からの誤差が生じたとしても最小限度にすぎないものである。
【００１４】
プレス工程全体を３つあるいはそれ以上の個々の工程に分割し、予備プレス装置を１つ以上設けてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明を図面に基づいてより詳しく説明する。図面にはガラス製のブランクを製造するための装置が示されている。
【００１６】
２つの図面からはそれぞれ以下のようなことがわかる。図の装置はプレス１を有し、このプレスは全自動、半自動または手動で作動する。
【００１７】
プレスは例えば回転テーブル２を有している。回転テーブルはステップ式、すなわち一回に一定の角度づつ矢印３の方向に回転する。
【００１８】
テーブルの円周には金型が配設されている。これらの金型はそれぞれキャビティ５．１（めす型／ダイ）を有している。図では３つの段階、すなわちＩ，ＩＩ，ＩＩＩが示されている。
【００１９】
段階Ｉではガラスゴブ４がキャビティ５．１にある。
【００２０】
段階ＩＩに示される予備モールド成形金型５．２は、ガラスゴブ４に圧力を与えて第１の形状を付与する。
【００２１】
段階ＩＩＩには本来の圧縮モールド成形金型／プレス機（圧力除去機〔Entpresswerkzeug〕）、さらに型枠５．４（おす型）が示されている。この段階でブランクに最終的な形状が付与される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による装置の立面図である。
【図２】本発明による装置の平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１・・・プレス
２・・・回転テーブル
４・・・ガラスゴブ
５．１・・・キャビティ（下側ダイ）
５．２・・・予備モールド成形金型
５．４・・・型枠

Claims

ガラスのブランクを製造するための方法であって、
ガラスゴブを予備金型あるいは金型に移送する工程と、
前記予備金型あるいは金型に予備プレスラムを配設する工程と、
前記ガラスゴブを予備プレス装置において、ブランクの完成時の基準外形とほぼ等しい外形をなす予備ブランクに変形する工程と、
前記予備ブランクに対して、最終金型と最終プレスラムを備えた最終プレス装置により、最終プレス工程を実施する工程とを有する方法。
前記予備プレス工程と前記最終プレス工程との間に少なくとも１つの中間プレス工程を設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
ガラスの温度を、プレス工程が進むにつれて減少させることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
ガラス製のブランクを製造するための装置であって、
ガラスゴブを作るためのフィーダ装置と、
予備ブランクを形成する目的で前記フィーダ装置から前記ガラスゴブを受容するための、予備金型と予備プレスラムを有する予備プレス装置と、
基準外形を有するブランクに前記予備ブランクを変形するための、最終金型と最終プレスラムを備えた最終プレス装置とを有する装置。