WO2015074751A1

WO2015074751A1 - Vorrichtung und verfahren zum schleuderpressen von schmelzflüssigem glas

Info

Publication number: WO2015074751A1
Application number: PCT/EP2014/003088
Authority: WO
Inventors: Klaus Lesche; Robert Hartel
Original assignee: Zwiesel Kristallglas Ag
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2015-05-28
Also published as: DE102013019561B3

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft Vorrichtung und Verfahren zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas, umfassend: eine Schleuderform (10), welche drehbar um eine Drehachse (DA) gelagert ist; eine Vielzahl von Kavitäten (12), welche jeweils eine Form eines zu pressenden Glasformteils aufweisen und welche von der Drehachse (DA) radial beabstandet angeordnet sind; wobei die Kavitäten (12) jeweils zumindest eine Kavitätseinlassöffnung (16) aufweisen, welche der Drehachse (DA) der Schleuderform (10) derart zugewandt ist, dass das schmelzflüssige Glas aufgrund einer auftretenden Zentrifugalkraft bei Drehung der Schleuderform (10) um die Drehachse (DA) in die Kavitäten (12) eingepresst wird. Das Verfahren wird mittels der Vorrichtung nach Ansprüche 1-13 ausgeführt

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas

Beschreibung

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas, die es ermöglicht eine große Anzahl von Glasformteilen in kurzer Zeit herzustellen.

Üblicherweise werden Glasformteile durch Pressen mit einer Glaspressmaschine hergestellt. Dabei wird ein Glastropfen mit Hilfe eines Stempels und eines Deckrings in eine Form gepresst. Die Geschwindigkeit des Prozesses wird dabei von der Erzeugung des Glastropfens auf der einen Seite und von der notwendigen Presszeit auf der anderen Seite bestimmt. Um den Ausstoß von Glaspressmaschinen zu erhöhen, ist es üblich, zwei oder drei Tropfen gleichzeitig an einem Speiser zu erzeugen und diese gleichzeitig abzupressen. Jedoch ist die Anzahl von Tropfen, die in einem Arbeitsgang mit konstantem Gewicht an einem Glasspeiser erzeugt werden kann, auf bis zu drei Tropfen begrenzt.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, eine hohe Stückzahl von Glasformteilen in kurzer Zeit herzustellen bzw. zu pressen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas gelöst, welche umfasst:

eine Schleuderform, welche drehbar um eine Drehachse gelagert ist;

eine Vielzahl von Kavitäten, welche jeweils eine Form eines zu pressenden

Glasformteils aufweisen und welche von der Drehachse radial beabstandet angeordnet sind;

wobei die Kavitäten jeweils zumindest eine Kavitätseinlassöffnung aufweisen, welche der Drehachse der Schleuderform derart zugewandt ist, dass das schmelzflüssige Glas aufgrund einer auftretenden Zentrifugalkraft bei Drehung der Schleuderform um die Drehachse in die Kavitäten eingepresst wird. Eine derartige Vorrichtung kann eine hohe Anzahl von Kavitäten aufweisen, vorzugsweise zwischen 20 und 40 Kavitäten, so dass während eines Arbeitsschrittes eine entsprechend hohe Anzahl von Glasformteilen gepresst werden kann. Hierzu wird eine vordefinierte Menge von schmelzflüssigem Glas in die Schleuderform eingebracht und die Schleuderform anschließend um die Drehachse der Schleuderform gedreht. Hierdurch wirkt eine Zentrifugalkraft auf das schmelzflüssige Glas, das folglich von der Drehachse der Schleuderform radial nach außen gepresst wird. Über die Kavitätseingangsöffnungen wird das schmelzflüssige Glas anschließend gleichmäßig in die Kavitäten eingepresst. Da die Kavitätseingangsöffnungen der Drehachse der Schleuderform zugewandt sind, kann das schmelzflüssige Glas leicht in die Kavitäten eindringen. Unter einer "zugewandten" Ausrichtung wird hierbei verstanden, dass die Kavitätseingangsöffnungen derart angeordnet sind, dass ein Eindringen des schmelzflüssigen Glases in die Kavitäten über die Kavitätseingangsöffnungen während des Schleudervorgangs ermöglicht wird. Die Kavitäten, die eine Form der zu pressenden Glasformteile aufweisen, können dabei innerhalb einer Vorrichtung identisch oder formverschieden sein. Sobald die Kavitäten mit schmelzflüssigem Glas gefüllt sind, kann das eingepresste Glas auskühlen und eine hohe Anzahl von Glasformteilen entnommen werden. Vorzugsweise weisen alle Kavitäten denselben Abstand zu der Drehachse der Schleuderform auf.

Dies ist beispielsweise möglich, indem die Schleuderform im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist und die Kavitäten vorzugsweise in einer Seitenwand der Schleuderform angeordnet sind, die sich ringförmig um die Drehachse der Schleuderform erstreckt. Ferner ist es bevorzugt, dass sich der Kavitätseinlassöffnung ein rohrförmiger Zuführabschnitt anschließt, dessen Rohrlängsachse die Drehachse der Schleuderform schneidet. Durch eine derartige Anordnung der Kavitätseinlassöffnungen kann schmelzflüssiges Glas während des Schleudervorgangs in besonders vorteilhafter Weise in die Kavitäten eingepresst werden. Vorzugsweise schneidet die Rohrlängsachse die Drehachse der Schleuderform dabei senkrecht. Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Bodenfläche der Schleuderform Führungsvertiefungen zur Führung des schmelzflüssigen Glases aufweist, wobei sich die Führungsvertiefungen jeweils von der Drehachse der Schleuderform zu einer entsprechenden Kavitätseinlassöffnung erstrecken. Als Bodenfläche der Schleuderform wird eine Bodenwand der Schleuderform angesehen. Die Oberseite der Bodenfläche ist dabei einem Innenraum der Schleuderform zugewandt und weist Vertiefungen auf, die dazu geeignet sind, das schmelzflüssige Glas, das in die Schleuderform eingebracht wird, zu den einzelnen Kavitätsöffnungen bzw. Kavitäten zu führen. Die Vertiefungen erstrecken sich dabei von der Drehachse der Schleuderform radial nach außen. Vorzugsweise beginnen die Vertiefungen an der Drehachse und erstrecken sich bis zur Seitenwand der Schleuderform, sodass das schmelzflüssige Glas in besonders vorteilhafter Weise zu den Kavitätsöffnungen bzw. Kavitäten geführt werden kann. In einer konkreten Ausführungsform weiten sich die Vertiefungen von der Drehachse radial nach außen auf.

Bevorzugterweise ist die Kavitätseinlassöffnung düsenförmig ausgebildet und verjüngt sich zu der zugeordneten Kavität hin. Hierdurch wird erreicht, dass das schmelzflüssige Glas, das in die Schleuderform eingebracht wird, in einer verbesserten Weise zu den Kavitäten geführt wird und eingepresst werden kann. Unter einer "zugeordneten Kavität" wird hierbei die Kavität verstanden, die sich an die Kavitätseinlassöffnung anschließt.

Vorzugsweise ist die Schleuderform zweiteilig ausgebildet, umfassend einen

Schleuderformgrundkörper und einen Schleuderformdeckel,

wobei der Schleuderformgrundkörper und der Schleuderformdeckel derart ausgebildet sind, dass in einem Zustand, in dem der Schleuderformdeckel von dem Schleuderformgrundkörper abgenommen ist, die gepressten Glasformteile aus den Kavitäten entnehmbar sind.

Eine zweiteilige Ausgestaltung der Schleuderform ermöglicht dem Benutzer, die gepressten Glasformteile aus den Kavitäten zu entnehmen. Hierzu sind der Schleuderformgrundkörper und der Schleuderformdeckel vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Kavitäten durch ein Entfernen bzw. Abnehmen des Schleuderformdeckels von dem Schleuderformgrundkörper die Kavitäten zweiteilen. Sobald der Schleuderformdeckel abgenommen wurde, liegen die Glasformteile in dem unteren Teil der Kavität, der Teil des Schleuderformgrundkörpers ist.

Ferner kann auf einer Bodenfläche der Schleuderform an einer Position, an der die Drehachse der Schleuderform die Bodenfläche schneidet, ein Dorn angeordnet sein, der sich von der Bodenfläche entlang der Drehachse der Schleuderform nach oben erstreckt.

Dieser verhindert, dass sich schmelzflüssiges Glas auf der Bodenfläche im Drehpunkt der Schleuderform absetzt, an dem keine Zentrifugalkraft wirkt. Insbesondere kann hierzu das schmelzflüssige Glas, das aus dem Speiser in die Schleuderform eingebracht, auf den Dorn in die Schleuderform auftropfen, um dann automatisch gleichmäßig in alle Richtungen zu den Kavitäten hin verteilt zu werden. Hierzu befindet sich die Schleuderform vorteilhafterweise bereits in Drehung.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner einen Verteilereinsatz auf, der in die Schleuderform einsetzbar ist,

wobei der Verteilereinsatz eine Vielzahl von Verteilerzuführöffnungen aufweist, und wobei jede der Verteilerzuführöffnungen auf eine zugeordnete Kavitätseinlassöffnung derart ausgerichtet ist, dass das schmelzflüssige Glas über die Verteilerzuführöffnungen und die Kavitätseinlassöffnungen in die Kavitäten zuführbar ist.

Ein Verteilereinsatz bildet ein Behältnis, mittels dem schmelzflüssiges Glas in eine Schleuderform für den Schleuderprozess einbringbar ist. Mit anderen Worten wird das schmelzflüssige Glas nicht direkt in die Schleuderform eingebracht, sondern stattdessen in den Verteilereinsatz. Bevor der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt wird, kann der Verteilereinsatz bereits mit schmelzflüssigem Glas befüllt werden. Mittels einer Öffnung in einer Deckenwand der Schleuderform kann der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt werden. Der Verteilereinsatz ist dabei derart ausgebildet, dass dieser Verteilerzuführöffnungen aufweist, die jeweils zu einer Kavitätseinlassöffnung ausgerichtet sind. Mit anderen Worten sind die Verteilerzuführöffnungen winkelsynchron zu den Kavitätseinlassöffnungen ausgerichtet.

Vorzugsweise sind die Verteilerzuführöffnungen düsenförmig ausgebildet. Die Düsen sind dabei derart ausgebildet, dass diese sich in radialer Richtung von der Drehachse zu den Kavitäten hin verjüngen.

Vorzugsweise vertieft sich die Bodenfläche des Verteilereinsatzes zu der Drehachse des Verteilereinsatzes hin.

Eine derartige Bodenform ist beispielsweise durch eine konische Form realisierbar. Hierdurch werden in entsprechender Weise zum einen die gleichen Vorteile erzielt, wie sie bereits oben bezüglich einer vertieften Bodenfläche der Schleuderform erläutert wurden. Darüber hinaus bietet eine im Wesentlichen konisch vertiefte Bodenfläche des Verteilereinsatzes die Möglichkeit, dass sich das schmelzflüssige Glas, das aus dem Speiser in den Verteilereinsatz tropft, in der Vertiefung einen beruhigten Gleichgewichtszustand annehmen kann bevor der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt wird und erst nachfolgend in Drehung versetzt wird. In einem "beruhigten Gleichgewichtszustand" breitet sich das schmelzflüssige Glas gleichmäßig in der im Wesentlichen konisch vertieften Bodenfläche aus, so dass eine kontrollierte Startbedingung zu Beginn des Schleudervorgangs besteht. Diese kontrollierte Startbedingung ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des schmelzflüssigen Glases in die Kavitäten, wodurch eine hohe Qualität der hergestellten Glasformteile gewährleistet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verteilereinsatz berührungslos in die Schleuderform einsetzbar und der Verteilereinsatz ist winkelsynchron in die Schleuderform einsetzbar bzw. ausfahrbar.

Um den Verteilereinsatz berührungslos in die Schleuderform einsetzen zu können, kann beispielsweise eine Hebevorrichtung vorgesehen sein, an der der Verteilereinsatz befestigt ist. Mittels der Hebevorrichtung kann der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt werden und dort berührungslos gehalten werden.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner eine Schleuderformantriebsvorrichtung und eine Verteilereinsatzantriebsvorrichtung auf, welche ausgelegt sind, die Schleuderform und den Verteilereinsatz mit der gleichen Drehzahl und winkelsynchron zu drehen.

Da sich der Verteilereinsatz während des Schleudervorgangs winkelsynchron zu der Schleuderform dreht, kann das schmelzflüssige Glas durch die Verteilerzuführöffnungen und die Kavitätseingangsöffnungen in die Kavitäten eingepresst werden.

Bevorzugterweise weist die Vorrichtung ferner einen drehbaren Schleudertisch auf, auf dem eine Vielzahl von Schleuderformen angeordnet ist,

wobei die Vorrichtung derart ausgelegt ist, dass ein Verteilereinsatz, der über einen Speiser mit schmelzflüssigem Glas speisbar ist, nacheinander in die Schleuderformen einsetzbar ist. Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, dass der Verteilereinsatz bereits wieder über einen Speiser mit schmelzflüssigem Glas befüllt werden kann, während sich der Schleudertisch weiterdreht, um die nächste Schleuderform unter dem Verteilereinsatz anzuordnen. Eine derartige Zeitersparnis hat zur Folge, dass in kurzer Zeit die Anzahl gepresster Glasformteile noch weiter erhöht werden kann.

Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas, insbesondere unter Verwendung einer der bevorzugten Vorrichtungen mit einem Verteilereinsatz, gelöst, welches die Schritte umfasst:

Einbringen einer vordefinierten Menge des schmelzflüssigen Glases in den sich nicht in Drehung befindlichen Verteilereinsatz;

berührungsloses Einsetzen des Verteilereinsatzes in eine der Schleuderformen auf dem Schleudertisch, so dass die Verteilerzuführöffnungen und die Kavitätseinlassöffnungen winkelsynchron ausgerichtet sind,

Drehen des Verteilereinsatzes und der Schleuderform, in die der Verteilereinsatz eingesetzt ist, mit gleicher Drehzahl und winkelsynchron, so dass das schmelzflüssige Glas in die Kavitäten eingepresst werden kann. Um schmelzflüssiges Glas aufnehmen zu können, wird der Verteilereinsatz vorzugsweise zu dem Speiser nach oben angehoben, um das schmelzflüssige Glas aus kurzer Distanz aufnehmen zu können ("abholen"). Hierdurch kann das schmelzflüssige Glas mit höherer Temperatur in den Verteilereinsatz eingefüllt werden. Aus dem Speiser tritt eine vordefinierte Menge schmelzflüssiges Glas (Glasposten) aus. Pro zu pressendes Formteil wird vorzugsweise 25-50g schmelzflüssiges Glas, typischerweise um ca. 20g, abgegeben. Daraus ergibt sich beispielsweise ein Glasgesamtgewicht, das pro Schleudervorgang aus dem Speiser abgegeben wird, von 30x20g=600g. Durch Abschneiden des Glaspostens tropft das schmelzflüssige Glas in den ruhenden Verteilereinsatz und ruht dort während vorzugsweise 1 bis 3 Sekunden. Bei der Ruhezeit kann es sich um die Zeit handeln, die der Verteilereinsatz benötigt, von einer Position unterhalb des Speisers (Speiseposition) zu einer Position verschoben zu werden, in der der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt ist. Während dieser Ruhephase kann sich der Glasposten beruhigen bzw. gleichmäßig ausbreiten, so dass das schmelzflüssige Glas sich anschließend während des Schleudervorgangs gleichmäßig in die Kavitäten verteilen kann. Weist der Verteilereinsatz eine vertiefte Bodenfläche auf, ruht der Glasposten in der Vertiefung. Der Verteilereinsatz ist beheizbar und hat vorzugsweise eine Temperatur von bis zu 1000°C.

Vorzugsweise werden der Verteilereinsatz und die Schleuderform solange gedreht bis das schmelzflüssige Glas in den Kavitäten im Wesentlichen erstarrt ist.

Im Speziellen kann der Verteilereinsatz so lange gedreht werden, bis das Glas aus dem Verteilereinsatz in die Kavitäten eingepresst wurde. Danach kann die Schleuderform noch weitergedreht werden bis das Glas vollständig erstarrt ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass bis zur Erstarrung des Glasformteils permanent schmelzflüssiges Glas in die Kavitäten eingepresst wird und somit Schrumpf prozessen, die während der Erstarrung auftreten, entgegengewirkt wird.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Zeichnungen deutlicher. Es ist ersichtlich, dass, obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden, einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können. Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schleuderform;

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht eines Verteilereinsatzes und einer Schleuderform bevor der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt ist;

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Verteilereinsatzes und der Schleuderform, wenn der Verteilereinsatz in die Schleuderform eingesetzt ist; Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des eingesetzten Zustande aus Figur 3;

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage, die eine Schleudervorrichtung mit einem Verteilereinsatz verwendet.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Anlage aus Figur 5, wobei der Verteilereinsatz hier eine konische Bodenfläche aufweist. Figur 7 zeigt die schematische Darstellung aus Figur 6 entlang der Schnittkante A-A.

Figur 8 zeigt die schematische Darstellung aus Figur 7 im Bereich B.

Die einzelnen Figuren werden im Folgenden im Detail beschrieben.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer rotationssymmetrischen Schleuderform 10, die um eine Drehachse DA drehbar gelagert ist. In einem Kreisbogen um die Drehachse DA, ist eine Vielzahl von Kavitäten 12 angeordnet, wobei der Abstand der einzelnen Kavitäten 12 von der Drehachse DA für alle Kavitäten 12 identisch ist. Wie in Figur 1 gezeigt, sind die Kavitäten 12 in der Seitenwand 14 der Schleuderform 10 angeordnet, die sich vorzugsweise parallel zu der Drehachse DA erstreckt. Die Kavitäten 12 in einer Schleuderform 10 können formgleich, wie in Figur 1 gezeigt, ausgebildet sein oder unterschiedliche Formen aufweisen. Konkret weisen die einzelnen Kavitäten 12 jeweils eine Form auf, die einem zu pressenden Glasformteil (hier nicht gezeigt) entspricht. In dem in Figur 1 gezeigten Fall, haben alle Kavitäten 12 die Form eines Stopfens, der beispielsweise als Verschluss für Weinflaschen genutzt werden kann.

Um zu ermöglichen, dass schmelzflüssiges Glas während eines Schleudervorgangs in die Kavitäten 12 eingepresst werden kann, weisen die Kavitäten 12 jeweils mindestens eine Kavitätseingangsöffnung 16 auf. Diese Kavitätseingangsöffnung 16 ist zu der Drehachse DA ausgerichtet, um ein optimales Eindringen des schmelzflüssigen Glases in die Kavitäten 12 zu gewährleisten.

Jeder Kavitätseinlassöffnung 16 schließt sich ein rohrförmiger Zuführabschnitt 17 an, dessen Rohrlängsachse LA die Drehachse DA schneidet. In dem in Figur 1 gezeigten Fall, schneidet diese Rohrlängsachse LA die Drehachse DA senkrecht.

Eine Bodenfläche 18 der Schleuderform, die der Bodenwand der Schleuderform 10 entspricht, weist eine Vielzahl von Führungsvertiefungen 20 auf, die bevorzugterweise in einer Oberfläche der Bodenfläche 18 angeordnet sind, die einem Innenraum 22 der Schleuderform 10 zugewandt ist. Als Innenraum 22 der Schleuderform 10 wird der Raum der Schleuderform 10 bezeichnet, in den schmelzflüssiges Glas zu Beginn des Schleuderprozesses eingebracht wird und von dem aus das schmelzflüssige Glas über die Kavitätseingangsöffnungen 16 in die Kavitäten 12 eingepresst wird. Wie in Figur 1 gezeigt, beginnen die Führungsvertiefungen 20 an einem Punkt der Bodenfläche 18, an dem die Drehachse DA die Bodenfläche 18 schneidet, und verlaufen bis zur Seitenwand 14 der Schleuderform 10. Dabei weiten sich die Führungsvertiefungen 20 von der Drehachse DA bis zur Seitenwand 14 vorzugsweise kontinuierlich auf. Insbesondere ist es bevorzugt, dass jeweils eine Führungsvertiefung 20 für jeweils eine Kavität 12 vorhanden ist und eine Führungsvertiefung 20 entlang einer entsprechenden Rohrlängsachse LA verläuft.

Vorzugsweise vertieft sich die Bodenfläche 18 der Schleuderform 10 im Wesentlichen kontinuierlich zu der Drehachse DA der Schleuderform 10 hin. Eine derartige Bodenform ermöglicht es, das schmelzflüssige Glas in einer verbesserten Weise zu den Kavitätsöffnungen bzw. Kavitäten zu führen. Darüber hinaus kann das schmelzflüssige Glas in der Vertiefung ruhen bevor es während des Schleudervorgangs in die Kavitäten gepresst wird. Durch Ruhen kann sich das schmelzflüssige Glas, das vorher in Form eines Tropfens aus einem Speiser ausgetreten ist, in der Vertiefung gleichmäßig ausbreiten, so dass sich ein genau definierter Ausgangszustand ausbildet und sich das schmelzflüssige Glas während des Schleudervorgangs gleichmäßig in die Kavitäten verteilen kann. Wie in Figur 1 gezeigt, sind die Kavitätseingangsöffnungen 16 düsenförmig ausgestaltet, indem sich die Kavitätseingangsöffnungen 16 radial nach außen verjüngen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die düsenförmigen Kavitätseingangsöffnungen 16 derart ausgestaltet sind, dass der Radius der Kavitätseingangsöffnungen 16 an der weitesten Stelle derart groß ist, dass der Umfang der Kavitätseingangsöffnungen 16 die Bodenfläche 18 berührt.

In diesem Zusammenhang ist es ferner möglich, die Führungsvertiefungen 20 mit den Kavitätseingangsöffnungen 16. zu verbinden, um eine Führung für das schmelzflüssige Glas bereitzustellen, die einen kontinuierlichen Fluss des schmelzflüssigen Glases von der Drehachse DA zu den Kavitäten 12 zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Schleuderform 10 zweiteilig ausgebildet, bestehend aus einem Schleuderformgrund körper 24 und einem Schleuderformdeckel 26. Als Schleuderformgrundkörper 24 wird der Teil der Schleuderform 10 angesehen, der die Bodenfläche 18 umfasst. Auf den Schleuderformgrundkörper 24 wird der Schleuderformdeckel 26 aufgesetzt, der während des gesamten Schleudervorgangs mit dem Schleuderformgrund körper 24 verbunden ist. Um nach Beendigung des Schleudervorgangs die gepressten Glasformteile aus den Kavitäten 12 entnehmen zu können, kann der Schleuderformdeckel 26 abgenommen werden, wodurch ein oberer Teil der jeweiligen Kavität 12 abgenommen wird. Mit anderen Worten wird ein unterer Teil der Kavitäten 12 in der Seitenwand des Schleuderformgrundkörpers 24 ausgebildet und der obere Teil der Kavitäten 12 in der Seitenwand des Schleuderformdeckels 26. Sobald der Schleuderformdeckel 26 abgenommen wird, sind die gepressten Glasformteile frei zugänglich bzw. entnehmbar.

Um schmelzflüssiges Glas in die Schleuderform einbringen zu können, weist der Schleuderformdeckel 26 eine Öffnung 28 in der Deckenfläche 30 auf. Die Öffnung 28 weist eine ausreichende Größe auf, um beispielsweise einen Speiser (hier nicht gezeigt) in die Schleuderform 10 einführen zu können, mittels dem schmelzflüssiges Glas in die Schleuderform 10 eingebracht werden kann.

Die Schleuderform 10 wird während des Schleudervorgangs vorzugsweise mit 250 bis 1000 U/min um die Drehachse DA gedreht, wodurch eine Zentrifugalkraft auf das schmelzflüssige Glas in der Schleuderform 10 wirkt. Weist die Schleuderform 10 beispielsweise einen Durchmesser von 300 mm auf, wird die Schleuderform mit vorzugsweise 500 U/min gedreht, so dass ca. 40g auf das schmelzflüssige Glas wirken. Die Zentrifugalkraft presst das schmelzflüssige Glas radial nach außen in Richtung der Seitenwand 14 der Schleuderform 10. Über die Vielzahl von Kavitätseingangsöffnungen 16, die in der Seitenwand 14 ausgebildet sind, wird das schmelzflüssige Glas in die Kavitäten 12 eingepresst. Solange das Glas noch viskos ist, wird der Schleudervorgang fortgesetzt, so dass das Glas bis zur Aushärtung in die Kavitäten gepresst wird. Hierdurch können Auswirkungen des Schrumpfungsprozesses entgegengewirkt werden.

Um zu vermeiden, dass sich während des Schleudervorgangs schmelzflüssiges Glas an einem Punkt 32 der Bodenfläche 18 absetzt, an dem die Drehachse DA die Bodenfläche 18 schneidet (Punkt an dem keine Zentrifugalkraft wirkt), wird zumindest die Bodenfläche 18 der Schleuderform 10 mittels einer Heizvorrichtung (hier nicht gezeigt) erhitzt. Hierbei ist eine Temperatur zu wählen, die unterhalb der Klebetemperatur (ca. 530°C) liegt, um zu vermeiden, dass das schmelzflüssige Glas an der Bodenfläche 18 anklebt. Ferner wird durch das Heizen ermöglicht, dass das schmelzflüssige Glas schmelzflüssig gehalten wird, bis es in die Kavitäten 12 eingepresst wurde.

Darüber hinaus kann ein Dorn (hier nicht gezeigt) an dem Punkt 32 der Bodenfläche 18 angeordnet sein, an dem die Drehachse DA die Bodenfläche 18 schneidet. Dies verhindert zusätzlich oder alternativ, dass sich schmelzflüssiges Glas dort absetzt. Hierbei ist es jedoch bevorzugt, dass sich die Schleuderform 10 bereits dreht, wenn das schmelzflüssige Glas in die Schleuderform hineintropft. Trifft das schmelzflüssige Glas auf dem Dorn auf, wird das schmelzflüssige Glas unmittelbar in Richtung der Kavitäten 12 verteilt. Alternativ zu einem direkten Einbringen des schmelzflüssigen Glases in die Schleuderform 10, wie bezüglich Figur 1 ausgeführt, kann ein Verteilereinsatz 00 in die Schleuderform 10 eingeführt werden, mittels dem schmelzflüssiges Glas in die Schleuderform 10 eingebracht werden kann. Eine derartige Ausführungsform wird bezüglich der Figuren 2 bis 4 beschrieben.

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht des Verteilereinsatzes 00 und der Schleuderform 10 bevor der Verteilereinsatz 100 in die Schleuderform 10 eingesetzt ist.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Verteilereinsatzes 100 und der Schleuderform 10, wenn der Verteilereinsatz 100 in die Schleuderform 10 eingesetzt ist.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des eingesetzten Zustands aus Figur 3.

Bei dem Verteilereinsatz 100 handelt es sich um ein Behältnis, das eine Größe aufweist, die es ermöglicht, den Verteilereinsatz 100 durch die Öffnung 28 des Schleuderformdeckels 26 in die Schleuderform 100 einzusetzen. Der Verteilereinsatz 100 kann dabei vollständig in der Schleuderform 10 aufgenommen werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein oberer Rand des Verteilereinsatzes 100 über die Schleuderform 10 hinausragt.

Der Verteilereinsatz 100 weist an seiner Oberseite eine Öffnung 102 auf, über die der Verteilereinsatz 100 mit schmelzflüssigem Glas befüllt werden kann. Zusätzlich zu der Öffnung 102 weist der Verteilereinsatz 100 eine Vielzahl von Verteilerzuführöffnungen 104 auf, die entlang einer Seitenwand 106 des Verteilereinsatzes 100 angeordnet sind. Als Seitenwand 106 wird hier die Seitenwand des Verteilereinsatzes 100 angesehen, die den Kavitäten 12 zugewandt ist. Die Anzahl der Verteilerzuführöffnungen 104 entspricht vorzugsweise der Anzahl der Kavitäten 12.

Ferner sind die Verteilerzuführöffnungen 104 jeweils derart angeordnet, dass sie mit einer Kavitätseingangsöffnung 16 ausgerichtet sind, wenn der Verteilereinsatz 100 in die Schleuderform 10 eingesetzt ist. Mit anderen Worten ist der Verteilereinsatz 100 winkelsynchron in die Schleuderform 10 einfahrbar bzw. ausfahrbar. Der Verteilereinsatz 100 verbleibt während des Schleudervorgangs in der Schleuderform 10 und dreht sich winkelsynchron mit der Schleuderform 10, sodass das schmelzflüssige Glas, das sich in dem Verteilereinsatz 100 befindet, durch die Verteilerzuführöffnungen 104 und die Kavitätseingangsöffnungen 16 in die Kavitäten 12 eingepresst wird. Hierzu weist die Vorrichtung ferner eine Schleuderformantriebsvorrichtung und eine Verteilereinsatzantriebsvorrichtung auf, die derart ausgebildet sind bzw. einstellbar sind, dass die Schleuderform 10 und der Verteilereinsatz 100 mit der gleichen Drehzahl winkelsynchron gedreht werden.

Vorzugsweise weisen die Verteilerzuführöffnungen 104 eine Düsenform auf, die sich radial nach außen verjüngt. Die Düsenform kann dabei innerhalb der Wandstärke der Seitenwand 106 gebildet werden oder, wie in den Figuren 2 bis 4 gezeigt, durch Vorsprünge ausgeformt werden, die radial nach außen von der Seitenwand 106 hervorragen. Die Bodenfläche 108 des Verteilereinsatzes 100 ist geschlossen ausgebildet und kann flach ausgebildet sein, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Es ist jedoch bevorzugt, die Bodenfläche 108 des Verteilereinsatzes 100 derart auszubilden, dass sich die Bodenfläche 108 zur Drehachse DA des Verteilereinsatzes 100 im Wesentlichen kontinuierlich vertieft. Eine derartige Vertiefung könnte dabei durch eine konische Form der Bodenfläche sowie durch eine Halbkugelform erzielt werden.

Um ein Absetzen des schmelzflüssigen Glases in dem Verteilereinsatz 100 zu vermeiden, kann der Verteilereinsatz 100 ebenfalls beheizt werden, vorzugsweise mittels Induktion oder eines Brenners. Der Brenner wird dabei vorzugsweise unterhalb der Schleuderform 10 angeordnet.

Der Verteilereinsatz 100 weist den Vorteil auf, dass dieser stärker im Vergleich zu der Schleuderform 10 beheizt werden kann. Temperaturen von 700°C bis 900°C sind hierbei möglich. Diese Temperaturen liegen oberhalb der Klebetemperatur, so dass sich während des Schleudervorgangs ein dünner Glasfilm auf der Bodenfläche 108 ausbildet. Durch die hohen Temperaturen des Verteilereinsatzes 100 wird gewährleistet, dass das schmelzflüssige Glas heiß in die Kavitäten 12 eingepresst werden kann.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage 300, die eine erfindungsgemäße Schleudervorrichtung 10 mit einem Verteilereinsatz 100 verwendet.

Die Anlage 300 weist einen Schleudertisch 302 auf, auf dem eine Vielzahl von Schleuderformen 10 drehbar gelagert angeordnet ist. Der Schleudertisch 302 ist ebenfalls drehbar, so dass die einzelnen Schleuderformen 10 nacheinander zu einem Verteilereinsatz 100 weitergedreht werden können, der an einer Hebevorrichtung 304 befestigt ist.

Die Hebevorrichtung 304 ist vorzugsweise neben dem Schleudertisch 302 angeordnet und ermöglicht, dass der Verteilereinsatz 100 in einer Höhenrichtung, die der Ausrichtung der Drehachse DA der Schleuderformen 10 entspricht, nach oben und unten verschoben werden kann. Hierzu weist die Hebevorrichtung 304 einen Hebearm 306 auf, der senkrecht (in Bezug auf die Höhenrichtung) von der Hebevorrichtung 304 nach vorne ragt und an dessen Unterseite der Verteilereinsatz 100 drehbar befestigt ist. Durch ein Verschieben des Hebearms 306 in einer Höhenrichtung, kann der Verteilereinsatz 100 entweder aus einer entsprechenden Schleuderform 10, die gerade unter dem Hebearm 306 angeordnet ist, entnommen werden oder in diese eingesetzt werden. Die Schleuderform 10 kann unabhängig davon, ob sich der Verteilereinsatz 100 in der Schleuderform 10 befindet oder nicht, zumindest zeitweise weitergedreht werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass sich die Schleuderform 10 permanent dreht oder dass sich die Schleuderform 10 zumindest noch so lange weiter dreht bis das Glas in den Kavitäten 12 erstarrt ist während der Verteilereinsatz 100 bereits zum Wiederbefüllen aus der Schleuderform 10 entnommen wurde.

Ferner weist der Hebearm 306 eine Durchgangsöffnung 308 auf, die den Hebearm 306 in Höhenrichtung durchdringt und die derart angeordnet ist, dass sie oberhalb der Öffnung 102 angeordnet ist. Über diese Durchgangsöffnung 308 kann ein Speiser 310 den Verteilereinsatz 100 befüllen, bevor der Verteilereinsatz 100 in Höhenrichtung nach unten verschoben wird und in eine Schleuderform 10 eingesetzt wird. Da der Verteilereinsatz 100 an dem Hebearm 306 befestigt ist, kann der Verteilereinsatz 100 berührungslos in die Schleuderform 10 eingesetzt werden und dort gehalten werden. Während des Schleudervorgangs wird der Verteilereinsatz 100 winkelsynchron mit der Schleuderform 10 gedreht, während der Verteilereinsatz 100 weiterhin an dem Hebearm 306 gehalten wird.

Sobald der Schleudervorgang beendet wurde und das schmelzflüssige Glas aus dem Verteilereinsatz 100 in die Kavitäten 12 gepresst wurde, wird der Verteilereinsatz 100 mittels der Hebevorrichtung 304 wieder aus der Schleuderform 10 entnommen. Anschließend wird der Verteilereinsatz 100 mittels des Speisers 310 erneut befüllt und der Schleudertisch 302 weitergedreht, so dass die nächste Schleuderform 10 unter dem Hebearm 306 angeordnet ist.

Fig. 6 bis 8 zeigen die Anlage 300 mit einem Verteilereinsatz 100, der eine konische Bodenfläche 108 aufweist. Der Verteilereinsatz 100 befindet sich hier außerhalb der Schleuderform 10 in einer Position, in der der Verteilereinsatz 100 mittels des Speisers 310 gespeist wird. Hierzu wird der Verteilereinsatz 100 mittels des Hebearms 306 unterhalb des Speisers 310 gefahren. Wie in Figur 6 gezeigt, tritt aus dem Speiser 310 eine definierte Menge schmelzflüssiges Glas (Glastropfen 312) aus. Durch Schneiden wird der Glastropfen 312 abgetrennt und in der konischen Vertiefung der Bodenfläche 108 des Verteilereinsatzes 100 aufgenommen. Hier kann das schmelzflüssige Glas ruhen bevor der Verteilereinsatz 100 in die Schleuderform 10 eingesetzt wird und dort zusammen mit der Schleuderform 10 zu drehen beginnt. Das Ruhen kann dabei vorzugsweise während des Absenkens des Verteilereinsatzes 100 in die Schleuderform 10 erfolgen. Erst wenn der Verteilereinsatz 100 in die Schleuderform 10 eingesetzt wurde, beginnen der Verteilereinsatz 100 und die Schleuderform 10 sich winkelsynchron zu drehen, so dass das schmelzflüssige Glas in die Kavitäten 12 eingepresst wird.

Bezugszeichenliste

10 Schleuderform

12 Kavität

14 Seitenwand der Schleuderform

16 Kavitätseingangsöffnung

17 Zuführabschnitt

18 Bodenfläche

20 Führungsvertiefung

22 Innenraum

24 Schleuderformgrundkorper

26 Schleuderformdeckel

28 Öffnung

30 Deckenfläche

32 Punkt

100 Verteilereinsatz

102 Öffnung

104 Verteilerzuführöffnung

106 Seitenwand des Verteilereinsatzes

108 Bodenfläche

300 Anlage

302 Schleudertisch

304 Hebevorrichtung

306 Hebearm

308 Durchgangsöffnung

310 Speiser

312 Glastropfen

DA Drehachse

LA Rohrlängsachse

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas umfassend: eine Schleuderförm (10), welche drehbar um eine Drehachse (DA) gelagert ist; und

eine Vielzahl von Kavitäten (12), welche jeweils eine Form eines zu pressenden Glasformteils aufweisen und welche von der Drehachse (DA) radial beabstandet angeordnet sind;

wobei die Kavitäten (12) jeweils zumindest eine Kavitätseinlassöffnung (16) aufweisen, welche der Drehachse (DA) der Schleuderform (10) derart zugewandt ist, dass das schmelzflüssige Glas aufgrund einer auftretenden Zentrifugalkraft bei Drehung der Schleuderform (10) um die Drehachse (DA) in die Kavitäten (12) eingepresst wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei alle Kavitäten (12) denselben Abstand zu der Drehachse (DA) der Schleuderform (10) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Kavitätseinlassöffnung (16) ein rohrförmiger Zuführabschnitt (17) anschließt, dessen Rohrlängsachse (LA) die Drehachse (DA) der Schleuderform schneidet.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Bodenfläche (18) der Schleuderform (10) Führungsvertiefungen (20) zur Führung des schmelzflüssigen Glases aufweist,

wobei sich die Führungsvertiefungen (20) jeweils von der Drehachse (DA) der Schleuderform (10) zu einer entsprechenden Kavitätseinlassöffnung (16) erstrecken.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kavitätseinlassöffnung (16) düsenförmig ausgebildet ist und sich zu der zugeordneten Kavität (12) hin verjüngt.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schleuderform (10) zweiteilig ausgebildet ist, umfassend einen

Schleuderformgrundkörper (24) und einen Schleuderformdeckel (26),

wobei der Schleuderformgrundkörper (24) und der Schleuderformdeckel (26) derart ausgebildet sind, dass in einem Zustand, in dem der Schleuderformdeckel (26) von dem Schleuderformgrundkörper (24) abgenommen ist, die gepressten Glasformteile aus den Kavitäten (12) entnehmbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf einer Bodenfläche (18) der Schleuderform (10) an einer Position (32), an der die Drehachse (DA) der Schleuderform (10) die Bodenfläche (18) schneidet, ein Dorn angeordnet ist, der sich von der Bodenfläche (18) entlang der Drehachse (DA) der Schleuderform (10) nach oben erstreckt.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ferner einen Verteilereinsatz (100) aufweist, der in die Schleuderform (10) einsetzbar ist,

wobei der Verteilereinsatz (100) eine Vielzahl von Verteilerzuführöffnungen (104) aufweist, und

wobei jede der Verteilerzuführöffnungen (104) auf eine zugeordnete Kavitätseinlassöffnung (16) derart ausgerichtet ist, dass das schmelzflüssige Glas über die Verteilerzuführöffnungen (104) und die Kavitätseinlassöffnungen (16) in die Kavitäten (12) zuführbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Verteilerzuführöffnungen (104) düsenförmig ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei sich die Bodenfläche (108) des Verteilereinsatzes (100) zu der Drehachse (DA) des Verteilereinsatzes hin vertieft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Verteilereinsatz (100) berührungslos in die Schleuderform (10) einsetzbar ist, und

wobei der Verteilereinsatz (100) winkelsynchron in die Schleuderform (10) einfahrbar bzw. ausfahrbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , wobei die Vorrichtung femer eine Schleuderformantriebsvorrichtung und eine Verteilereinsatzantriebsvorrichtung aufweist, welche ausgelegt sind, die Schleuderform (10) und den Verteilereinsatz (100) mit der gleichen Drehzahl und winkelsynchron zu drehen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 2, wobei die Vorrichtung ferner einen drehbaren Schleudertisch (302) aufweist, auf dem eine Vielzahl von Schleuderformen (12) angeordnet ist,

wobei die Vorrichtung derart ausgelegt ist, dass ein Verteilereinsatz (100), der über einen Speiser (310) mit schmelzflüssigem Glas speisbar ist, nacheinander in die Schleuderformen (12) einsetzbar ist.

14. Verfahren zum Schleuderpressen von schmelzflüssigem Glas mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, umfassend die Schritte:

Einbringen einer vordefinierten Menge des schmelzflüssigen Glases in den sich nicht in Drehung befindlichen Verteilereinsatz (100);

berührungsloses Einsetzen des Verteilereinsatzes (100) in eine der Schleuderformen (10) auf dem Schleudertisch (302), so dass die Verteilerzuführöffnungen (104) und die Kavitätseinlassöffnungen (18) winkelsynchron ausgerichtet sind,

Drehen des Verteilereinsatzes (100) und der Schleuderform (10), in die der Verteilereinsatz (100) eingesetzt ist, mit gleicher Drehzahl und winkelsynchron, so dass das schmelzflüssige Glas in die Kavitäten (12) eingepresst werden kann.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Verteilereinsatz (100) und die Schleuderform (10) solange gedreht werden bis das schmelzflüssige Glas in den Kavitäten (12) ausgehärtet ist.