DE1146623B - Method and device for pressing glass objects - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Pressen von Glasgegenständen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Pressen von Glas und richtet sich insbesondere auf ein Verfahren zum Pressen von Brillenglasrohlingen u. dgl.Method and apparatus for pressing glass articles The invention relates to a method of pressing glass and is directed in particular to a method for pressing spectacle lens blanks and the like.

Beim Pressen von Glasgegenständen wird die Oberfläche des Glases rasch durch Wärmeableitung über die metallenen Form- und Stempelwandungen gekühlt. Gewöhnlich wird der Stempel abgezogen und der Gegenstand aus der Form entfernt, sobald die Oberflächen des Gegenstandes sich auf einen festen Zustand abgekühlt haben, selbst wenn sich das Innere des Gegenstandes noch auf einer Temperatur befindet, die einen weichen oder plastischen Zustand bedingt. Während des Kühlens erzeugt die Zusammenziehung oder Schrumpfung des Glases Störungen der Glasoberfläche. Gewöhnlich reicht das Ausmaß dieser Störungen nicht aus, um leicht sichtbar zu werden, und bedarf nur wenig Beachtung, wenn die Gegenstände für andere Zwecke als optische Zwecke verwendet werden. Für optische Zwecke bestimmte gepreßte und in üblicher Weise gekühlte Gegenstände erfordern jedoch gewöhnlich eine erneute Formung durch teures Schleifen und Polieren, um ihren optischen Oberflächen die genaue Form und Oberflächengüte, die im Gebrauch erforderlich sind, zu verleihen.When pressing glass objects, the surface of the glass becomes rapid cooled by heat dissipation through the metal mold and punch walls. Usually the stamp is removed and the object removed from the mold as soon as the Surfaces of the object have cooled to a solid state, themselves when the inside of the object is still at a temperature that is one soft or plastic condition. During cooling, it creates the contraction or shrinkage of the glass Disturbances of the glass surface. Usually that's enough The extent of these disturbances is not sufficient to be easily visible, and only requires Little attention if the objects are used for purposes other than optical purposes will. Pressed and conventionally cooled objects intended for optical purposes however, usually require reshaping by expensive grinding and polishing, to give their optical surfaces the exact shape and surface quality that is in use are required to lend.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, gemäß dem optische Körper durch Polymerisation aus einem flüssigen Ausgangsstoff gefertigt werden. Bei diesem Verfahren wird auf den sich durch Polymerisation verfestigenden optischen Körper von den nicht optischen Seitenflächen aus zusätzlicher Druck ausgeübt, was durch ein zwischen den Ober- und Unterteil des Formkastens in Umfangsrichtung verlaufendes, als Seitenwand dienendes Gummiband erreicht wird, auf dessen Außenseite Druckstücke angeordnet sind, die die elastische Wandung der Form nach innen pressen. Wenn sich bei diesem Verfahren das Polymere in der Form verfestigt und hierbei sein Volumen verkleinert, wölbt sich die elastische Seitenwand unter Wirkung des Drucks der atmosphärischen Luft nach innen, derart, daß gleichzeitig mit der Volumenverringerung des Formkörpers sich auch das Volumen des von der Form umschlossenen Hohlraumes verringert. Die Folge davon ist, daß sich nirgends im Körper Hohlräume oder Blasen bilden können, zumal das elastische, die Seitenwand bildende Gummiband von vornherein unter einer gewissen Vorspannung steht, die ebenfalls der Bildung von Hohlräumen in Formkörpern entgegenwirkt.A method is already known according to which the optical body is carried out Polymerization can be made from a liquid starting material. In this procedure is on the optical body solidified by polymerization of the not optical side surfaces exerted additional pressure, which is caused by an between the upper and lower part of the flask running in the circumferential direction, as a side wall Serving rubber band is reached, on the outside of which pressure pieces are arranged that press the elastic wall of the mold inwards. If this Process that solidifies the polymer in the mold and thereby reduces its volume, the elastic side wall bulges under the action of atmospheric pressure Air inwards, so that simultaneously with the reduction in volume of the shaped body the volume of the cavity enclosed by the mold is also reduced. the The consequence of this is that no cavities or bubbles can form anywhere in the body. especially since the elastic, the side wall forming rubber band from the start under one There is a certain bias, which also leads to the formation of cavities in molded bodies counteracts.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren vor, bei dem es sich wie bei dem bekannten Verfahren um Verfestigungsvorgänge handelt, die jedoch gemäß der Erfindung auf Grund von Abkühlung und nicht durch Polymerisation erfolgen. Dabei ist beiden Verfahren gemeinsam, daß der in der Verfestigung begriffene Körper sein Volumen verringert und dadurch Störungen der optischen Qualität des fertigen Produktes hervorgerufen werden, weil sich im Formkörper Hohlräume bilden, wenn nicht dafür gesorgt wird, daß das betreffende Material diese sofort ausfüllt.The invention proposes a method in which it is as in the known methods are consolidation processes, but according to the invention due to cooling rather than polymerization. It is both Process in common that the solidifying body its volume reduced and thereby caused disturbances in the optical quality of the finished product because cavities form in the molded body if care is not taken, that the material in question fills this out immediately.

Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß die Bildung von Blasen im Preßglaskörper dann vermieden wird, wenn sich der Körper nach dem Pressen nicht überall an seinen Außenflächen gleichmäßig abkühlen kann, weil nämlich dann das sich langsamer abkühlende Material in die sich bildenden Hohlräume hineinfließen kann. Um eine derart ungleichmäßige Abkühlung des Preßglaskörpers zu erzielen, macht sich die Erfindung die Erscheinung zunutze, daß die Wärmeableitung und damit die Abkühlungsgeschwindigkeit an der Berührungsfläche mit Metall wesentlich größer ist als an der Luft ausgesetzte Flächen. Gemäß ihrem Grundgedanken erreicht die Erfindung diese Vorteile und Möglichkeiten dadurch, daß der gepreßte Glaskörper, bevor er sich wesentlich abgekühlt hat, an den nicht optischen Seitenflächen freigelegt wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens tritt eine Einwölbung der Seitenwand des Formkörpers nach innen auf. Diese beruht jedoch nicht wie bei dem bekannten Verfahren darauf, daß das zu formende Material am Umfang der Form teils nach innen gedrückt und teils angesaugt wird, sondern darauf, daß am Umfang befindliche Glas, nachdem es freigelegt worden ist, länger in plastischem Zustand bleibt als in den am Preßstempel und Matrizenboden anliegenden Bereichen und daher von dem sich verfestigenden und dabei sein Volumen vermindernden übrigen Glas nach innen gesaugt wird, um dort alle sich etwa bildenden Hohlräume auszufüllen.The invention is based on the knowledge that the formation of Bubbles in the pressed glass body is then avoided when the body is after pressing can not cool evenly everywhere on its outer surfaces, because then the slower cooling material flow into the cavities that are formed can. In order to achieve such an uneven cooling of the pressed glass body, makes the invention exploits the phenomenon that the heat dissipation and thus the The cooling rate at the contact surface with metal is much greater than surfaces exposed to air. In accordance with its basic idea, the invention achieves these advantages and possibilities by having the pressed glass body before it has cooled significantly, is exposed on the non-optical side surfaces. at When the method according to the invention is carried out, there is a bulge in the side wall of the molded body inward. However, this is not based on the known one Method on the fact that the material to be molded is partly inward on the circumference of the mold is pressed and partly sucked in, but on the fact that the glass located on the circumference, after it has been exposed, remains in the plastic state longer than in the on the ram and die base adjacent areas and therefore from the solidifying and in the process reducing its volume remaining glass is sucked in to there fill in any cavities that may have formed.

Durch die Erfindung wird demnach der Abkühlungs- und damit der Plastizitätszustand des Formkörpers zur Erzielung optisch einwandfreier Flächen auf außerordentlich einfache und sinnvolle Weise beeinfiußt, nämlich dadurch, daß man das Material an den optischen Flächen schneller abkühlen läßt als an der Umfangsfläche, so daß nicht nur der Innenkern des Glaskörpers, sondern auch ein bis zum Außenumfang reichender Mantel länger plastisch bleibt und dieses letztere Material nach Maßgabe der eintretenden Schrumpfungserscheinungen sich zur Vermeidung von Hohlräumen nach innen verlagern kann.The invention therefore provides the cooling and thus the plasticity state of the molded body to achieve optically perfect surfaces on extraordinarily in a simple and meaningful way, namely by looking at the material the optical surfaces can cool faster than on the peripheral surface, so that not only the inner core of the vitreous, but also one that extends to the outer circumference Coat remains plastic longer and this latter material depends on the entering Shrinkage phenomena move inwards to avoid cavities can.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genommen werden. Diese zeigen in Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Preßelement mit einer auf die Preßfläche aufgebrachten Charge geschmolzenen Glases, wobei das Preßelement durch ein das Glas begrenzendes Element umgeben ist, Fig. 2 in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 die zu einem Gegenstand mittels eines zweiten Preßelementes geformte Charge aus geschmolzenem Glas und die seitliche Begrenzung des geformten Gegenstandes durch zwei aufeinander abgestimmte Begrenzungselemente, die die entsprechenden Preßelemente umgeben und gemeinsam den Raum zwischen ihren seitlichen Rändern seitlich abschließen, Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, wobei jedoch das obere seitliche Begrenzungselement aus dem Eingriff mit dem gepreßten Gegenstand abgezogen ist, Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, wobei das untere der seitlichen Begrenzungselemente ebenfalls aus dem Eingriff mit dem gepreßten Gegenstand abgezogen ist, Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung, wobei das zweite Preßelement und das dazugehörende seitliche Begrenzungselement vom Gegenstand gelöst sind, um diesen aus dem unteren Preßelement abnehmen zu können, Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wobei das eine Element zur seitlichen Begrenzung des Glases in senkrechter Richtung geschlitzt ist und daher aus dem Eingriff mit dem gepreßten Gegenstand seitlich entfernt werden kann, Fig. 7 bis 10 verschiedene, den Fig. 1, 2, 4 und 5 entsprechende Ansichten zur Wiedergabe vereinfachter Preß- und Begrenzungselemente und der Stufen beim Pressen einer Glasscheibe mit einer solchen Vorrichtung.For a better understanding of the invention, reference is made below to the drawings Be referred to. These show in Fig. 1 a longitudinal section through a first Pressing element with a charge of molten glass applied to the pressing surface, wherein the pressing element is surrounded by an element delimiting the glass, Fig. 2 in a representation similar to that in FIG. 1 to one object by means of a second Press member molded charge of molten glass and the side boundary of the shaped object by means of two matching delimitation elements, which surround the corresponding pressing elements and jointly the space between their the lateral edges close laterally, FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 2, however, the upper side delimitation element out of engagement with the pressed one Object is peeled off, Fig. 4 is a view similar to FIG. 3, the lower the side delimiting elements also out of engagement with the pressed one Object is withdrawn, Fig. 5 is a representation similar to Fig. 4, with the second pressing element and the associated lateral delimiting element from the object are solved in order to remove this from the lower pressing element, Fig. 6 a the view corresponding to FIG. 3, the one element for the lateral delimitation of the glass is slit in the vertical direction and therefore out of engagement with the pressed object can be removed from the side, Fig. 7 to 10 different, 1, 2, 4 and 5 corresponding views for reproducing simplified press and delimiting elements and the steps when pressing a sheet of glass with a such device.

Nach den Fig. 1 bis 6 besitzt das Preßelement 11 eine konkave Oberfläche 12, die so geschliffen ist, daß sie der unteren Fläche eines aus der Charge 13 gepreßten Gegenstandes die gewünschte optische Gestalt gibt. In ähnlicher Weise besitzt ein Preßstempel 15 eine Oberfläche 16, die so geschliffen ist, daß sie der oberen Oberfläche des zu pressenden Gegenstandes die gewünschte optische Form verleiht.According to FIGS. 1 to 6, the pressing element 11 has a concave surface 12 which is ground to press the lower surface of one from batch 13 Object gives the desired optical shape. Similarly owns a Die 15 has a surface 16 which is ground so that it is the upper surface gives the object to be pressed the desired optical shape.

Zur seitlichen Begrenzung des Glases und zur Sicherung einer wesentlichen Gleichmäßigkeit der Stärke des Gegenstandes, seiner äußeren Begrenzung und Form sind seitliche Begrenzungselemente 17 und 18 vorgesehen, welche sich ergänzende Oberflächen besitzen, die sich in einer horizontalen Ebene im Raum zwischen den Begrenzungsflächen 12 und 16 der Preßelemente treffen. Man erkennt, daß die Elemente 17 und 18 die Elemente 11 bzw. 15 umgeben und in Achsrichtung relativ zu diesen Elementen beweglich sind.To delimit the side of the glass and to secure an essential Uniformity of the strength of the object, its outer boundaries and shape Lateral limiting elements 17 and 18 are provided, which complement each other Have surfaces that are in a horizontal plane in the space between the Boundary surfaces 12 and 16 of the pressing elements meet. You can see that the elements 17 and 18 surround the elements 11 and 15, respectively, and in the axial direction relative to them Elements are movable.

Bei einer abgeänderten, in Fig. 6 wiedergegebenen Ausführungsform. ist ein Element, beispielsweise das Element 17, durch ein in senkrechter Richtung geschlitztes Element ersetzt, dessen Hälften 77 und 78 seitlich vom Element 11 und von der durch sie seitlich begrenzten Oberfläche des Gegenstandes entfernt werden können.In a modified embodiment shown in FIG. is an element, for example the element 17, by a in the vertical direction replaced slotted element, the halves 77 and 78 laterally from element 11 and be removed from the surface of the object laterally bounded by them can.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 wird eine Charge aus geschmolzenem Glas 13 auf die Oberfläche 12 abgelegt und zwischen den Elementen 11 und 15 eine entgegenwirkende Kraft aufgebracht, so daß die Charge zusammengepreßt wird, wobei das Glas zur Seite hin durch die Elemente 17 und 18 begrenzt wird. Unmittelbar nach dem Pressen werden ein oder beide Elemente 17, 18 in Achsrichtung bewegt, um die von diesen Elementen 17, 18 begrenzte Fläche des Gegenstandes wenigstens teilweise der Atmosphäre auszusetzen, um dadurch die rasche Geschwindigkeit der Wärmeextraktion schnell zu unterbrechen, die auftritt, wenn das Element mit dem gepreßten Gegenstand im Eingriff bleibt.In the embodiment according to FIGS. 1 to 6, a batch is made molten glass 13 is deposited on the surface 12 and between the elements 11 and 15 applied an opposing force so that the charge is compressed the glass is limited to the side by the elements 17 and 18. Direct after pressing, one or both elements 17, 18 are moved in the axial direction in order to the surface of the object delimited by these elements 17, 18 at least partially to the atmosphere, thereby reducing the rapid rate of heat extraction rapid interruption that occurs when the element with the pressed object remains engaged.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6, die eine konkav-konvexe Linse 50 als Preßgegenstand zeigt, soll die Schrumpfung wenigstens für den größten Teil auf den in der Nähe der Fläche 20 liegenden Bereich beschränkt werden, der durch das Element 18 begrenzt wird. Dies erfolgt durch Lösen des Elementes von der Linse 50 unmittelbar nach ihrer Herstellung durch Anheben des Elementes 18 bezüglich der Linse.In the embodiment according to FIGS. 1 to 6, which have a concavo-convex Lens 50 shows as a molded article, the shrinkage is said to be at least for the greatest Part can be limited to the area located in the vicinity of the surface 20, the is limited by the element 18. This is done by releasing the element from the Lens 50 immediately after its manufacture by lifting the element 18 with respect to the lens.

Gegebenenfalls kann man das Element 17 an Stelle des Elementes 18 verschieben, damit die Schrumpfung im Bereich in der Nähe der mit ihm in Berührung stehenden Linsenoberfläche 21 erfolgt, oder man kann beide Elemente 17 und 18 verschieben, um eine Verteilung der Schrumpfung über die Bereiche in der Nähe der Oberflächen 20 und 21, die mit diesen Elementen im Eingriff stehen, zu erreichen.If necessary, element 17 can be used instead of element 18 move to allow the shrinkage in the area near the one in contact with it standing lens surface 21 takes place, or you can move both elements 17 and 18, a distribution of the shrinkage over the areas near the surfaces 20 and 21 engaged with these elements.

In den Fig. 7 bis 10 ist eine plane flache Scheibe oder Linse 85 als Formgegenstand wiedergegeben. Hier dient ein einziges Element 81 zur Begrenzung der Glascharge 82 innerhalb des Raumes zwischen den Preßelementen 83 und 84. Unmittelbar nach dem Pressen des Gegenstandes 85 erfolgt eine relative Axialbewegung zwischen dem zwischen den Preßelementen 83, 84 gehaltenen Gegenstand und dem Glasbegrenzungselement 81 derart, daß, während die Elemente 83 und 84 die Wärmeabfuhr aus den optischen Oberflächen des Gegenstandes fortsetzen, die freigelegte äußere Kante 86 wieder erwärmt werden kann und sich deformiert, sobald der Gegenstand in den festen Zustand schrumpft.7 to 10 is a planar flat disc or lens 85 as Shaped article reproduced. A single element 81 is used here for limitation of the glass batch 82 within the space between the pressing elements 83 and 84. Immediately after the object 85 is pressed, there is a relative axial movement between the object held between the pressing members 83, 84 and the glass limiting member 81 such that while the elements 83 and 84 remove heat from the optical Surfaces of the object continue, the exposed outer edge 86 again warmed up can become and deform as soon as the object is shrinks to the solid state.

Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die Herstellung einer konkav-konvexen Glaslinse und einer planparallelen Scheibe beschrieben ist, ist es selbstverständlich, daß sich das Erfindungsprinzip auch zur Herstellung von Gegenständen anderer Form eignet. Obwohl die sorfortige Entfernung eines Elementes aus seiner Berührung mit einer Oberfläche eines hergestellten Gegenstandes, bei dem die Schrumpfung lokalisiert werden soll, gewöhnlich ausreicht, um das erwünschte Ausmaß zu verhindern, wird durch die Erfindung auch die Anwendung von Wärme zur weiteren Verminderung der Kühlgeschwindigkeit in diesem Bereich vorgeschlagen. So können beispielsweise in Übereinstimmung mit den frei liegenden Flächen 20 oder 21 Heizvorrichtungen vorgesehen oder auf diese Flächen gerichtet werden, um weiter sicherzustellen, daß das Glas in diesem Bereich während des Abkühlens des Restes des Gegenstandes auf einen voll abgesetzten Zustand weich bleibt. Die Anwendung von Wärme ist insbesondere in den Fällen wünschenswert, wo der Gegenstand in einer Fontform hergestellt wird und das Schrumpfen im Eintrittsbereich des Glases in die Form erfolgt. Unter diesen Umständen kann man leicht auf den Eintrittsbereich eine intensive Flamme richten, um sicherzustellen, daß das Schrumpfen in diesem Bereich erfolgt.Although the invention with particular reference to the manufacture a concave-convex glass lens and a plane-parallel disk is described, It goes without saying that the principle of the invention can also be used for the production of Objects of a different shape. Though the immediate removal of an element from its contact with a surface of a manufactured item the shrinkage is to be localized, usually sufficient to achieve the desired To prevent this extent, the invention also makes the use of heat for further reduction of the cooling speed in this area is proposed. So can for example in accordance with the exposed surfaces 20 or 21 heating devices can be provided or directed onto these surfaces in order to continue make sure the glass is in this area while cooling the rest the object remains soft to a fully settled state. The application of heat is particularly desirable in cases where the object is in a Fontform is produced and the shrinkage in the entry area of the glass into the Form takes place. In these circumstances one can easily hit the entry area one Set up intense flame to ensure that there is shrinkage in this area he follows.

Selbstverständlich kann das Erfindungsprinzip auch noch weiter abgewandelt werden.Of course, the principle of the invention can also be modified further will.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Pressen von Glaskörpern mit optisch einwandfreien Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß der gepreßte Glaskörper, bevor er sich wesentlich abgekühlt hat, an den nicht optischen Seitenflächen freigelegt wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for pressing glass bodies with optically flawless surfaces, characterized in that the pressed glass body before it has cooled significantly, exposed on the non-optical side surfaces will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den freigelegten Seitenflächen von außen Wärme zugeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the exposed Side surfaces from the outside heat is supplied. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einer Matrize und einem Stempel, wobei der Boden der Matrize und die Unterseite des Stempels den am Glaskörper herzustellenden optisch einwandfreien Flächen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Preßraum umgebende Matrizenwand (17, 18, 81) gegenüber dem Preßstempel (15, 83) und/oder dem Bodenteil (11, 84) der Matrize in eine Stellung bewegbar ist, in der die Umfangsfläche des gepreßten Glaskörpers (50) frei liegt. 3. Device for performing the Method according to claims 1 and 2, consisting of a die and a punch, the bottom of the die and the underside of the punch being the one to be produced on the glass body correspond to optically perfect surfaces, characterized in that the press space surrounding die wall (17, 18, 81) opposite the ram (15, 83) and / or the bottom part (11, 84) of the die is movable into a position in which the peripheral surface of the pressed glass body (50) is exposed. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenwand aus zwei koaxialen Ringen (17, 18) besteht, die aus der Preßstellung, in der sie mit den Stirnflächen an einanderliegen, in entgegengesetzten Richtungen auf dem Preßstempel (15) und dem Bodenteil der Matrize (11) verschiebbar sind. 4. Apparatus according to claim 3, characterized characterized in that the die wall consists of two coaxial rings (17, 18), from the pressing position in which they lie with the end faces on each other, in opposite directions on the ram (15) and the bottom part of the die (11) are displaceable. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenwand aus einem in der Längsmittelebene des Preßstempels geteilten Ring besteht, dessen Hälften (77,78) quer zur Stempelachse zu- und voneinander bewegbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1018 486.5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the die wall consists of a ring divided in the longitudinal center plane of the press ram, the halves (77, 78) of which are movable towards and from one another transversely to the ram axis. Documents considered: French Patent No. 1018 486.