DE2734773A1

DE2734773A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen trichterfoermiger glasgegenstaende

Info

Publication number: DE2734773A1
Application number: DE19772734773
Authority: DE
Inventors: Stuart Mills Dockerty
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1978-02-09
Also published as: NL7708649A; DE2734773C2; US4052189A; JPS5318618A; GB1582023A; FR2360519A1; FR2360519B1

Description

ALEXANDER R. HERZFELD „ Frankfurt a.m. 90 RECHTSANWALT ZEPPEUNALLEE 71 BB DBMI LANOGBVCHT FRANKFURT AM MAM J TELEFON 0611 /770125 O H <J / ·Ί T O

Anmelderin: Corning Glass Works
Corning N.Y., U S A

Vorrichtung und Verfahren zum Formen trichterförmiger Glasgegenstände

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verhütung von Schäden, insbesondere Hissen und Sprüngen am Joch oder Halsteil trichterförmiger Glaskörper, insbesondere des Trichterteils von Kathodenstrahlröhren während ihrer Herstellung durch Heißformung, Heißpressen und dergleichen.

Beim Heißformen durch Zentrifugieren oder Pressen von Kathodenstrahlröhren entstehen am Joch des Trichterteils, also in der Nähe des dünnwandigen Halsteils, infolge der durch den Stößel ausgeübten starken Druckkräfte auf das hier vergleichsweise kühle und stark viskose Glas häufig Risse, Sprünge und ähnliche Fehler. Erfolgt die Herstellung durch Heißpressen, so kann der Jochteil auch noch beim Zurückziehen des Stößels durch leichte seitliche Bewegungskomponenten des Stößels durch mechanischen Abrieb beschädigt werden. Die Heißformung erfolgt bisher in Formen gleichmäßiger Wandstärke. Das gleiche gilt für

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den beim Heißpressen zusätzlich verwendeten Preßstößel· Diese Ausbildung zeigt z.B. die US-PS 3,536,46b mit massiv ausgefünrten gleichmäßig dicken Wänden, sowohl der Fonnschale wie auch des Stößels, und einer großen Metallmasse besonders im Jochteil, die infolge der starken Wärmeleitfähigkeit das hier recht dünnwandigen Glases äußerst stark und rasch abkühlt. Das entsprechende gilt für die Formen beim Zentrifugalformen, z.B. nach der US-PS 3,666,434. Die Form ist hier zwar mit Kühlrippen ausgestattet, im übrigen aber von gleicher und erheblicher Wandstärke. Zur starken Glaskühlung trägt auch noch der massive Stift zum Ausstoßen des fertigen Werkstücks aus der Form bei. Besonders im Hinblick auf die lange Verweilzeit des Glases des Jochteils mit der dickwandigen Form wird hier besonders ein großer Teil der Wärmeenergie abgeleitet und die sich bildende Glashaut verlangt die Anwendung erhöhter Druckkräfte zur Glasformung. Das stark viskose, stark gekühlte und spröde Glas bricht oder springt daher unter den Druckkräften und es fällt ein großer Teil Ausschuß an. Die hohen Druckkräfte führen auch zu einer seitlichen Bewegung des Stößels, der beim Zurückziehen das Glas abreibt oder in sonstiger Weise beschädigt,

Nach der Formung müssen die Formwerkzeuge vor Entnahme des . Formlinge gekühlt werden, was angesichts der Masse der Formwerkzeuge eine nicht unerhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Die dicken Wandteile stehen auch einer das Zurückziehen des Stößels erleichternden nennenswerten Schrumpfung hinweg vom Werkstück entgegen, während eine Dehnung nach außen vom Werkstück hinweg ebenfalls kaum feststellbar ist.

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Sie Erfindung hat eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung trichterförmiger Glasgegenstände, insbesondere Trichtern yon Kathodenstrahlröhren, mit wesentlich herabgesetzter Reiß- und Bruongefanr des Trichters im Joch- oder Halsteil bei der Formung zur Aufgabe.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung der Erfindung dadurch gelöst, daß die form bzw. formschale, und/oder bei Verwendung eines Preßstößels dieser in dem, dem Joch- oder Halsteil des herzustellenden trichterförmigen Werkstücks benachbarten Bereich mit im Vergleich zu den übrigen, die Form bildenden Wänden dünnere, Wandteile aufweist. Vorzugsweise beträgt die Sicke der dünnen Wandteile der Form bzw. Formschale und/oder des Preßstößels weniger als die Hälfte der Sicke der übrigen, trichterförmigen Form- bzw. Stößelwandteile.

Liegt die Sicke der dickeren Wandteile beispielsweise bei 1,9 - 4,5 cm, so beträgt die Sicke der dünneren Wandteile annähernd 6,35 mm.

Durch die dünnere Ausbildung bestimmter Wandteile wird dem schmelzflüssigen Glas an diesen Stellen weniger Wärme entzogen als in den übrigen dickeren Form- bzw. Stößelteilen; das Glas ist hier weniger viskos, ist besser formbar und Schäden, Risse und Sprünge an dem kritischen Joch- oder Halsteil der trichterförmigen Werkstücke werden weitgehend vermieden.

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Die dünneren Wände sind auch leichter auf eine Temperatur regelbar; so kann nach einem Merkmal des Verfahrens der Erfindung der Nasenteil des Stößels, z.B. durch einen Luftstrom etwa in der Mitte bzw· zur Halbzeit des Formzyklus gekühlt werden, sodaß er sich von dem gerade geformten Werkstück hinweg zusammenzieht, bzw. von ihm hinweg ausdehnt. Dies vermeidet beim anschließenden Zurückziehen des Stößels Beschädigungen des Werkstücks an dem kritischen Joch- oder Halsteil, besonders wenn seitliche Bewegungskomponenten des PreßstößeJs auftreten.

Die in der Zeichnung im Längsschnitt gezeigte Formvorrichtung enthält eine Formschale 14 und einen mit dieser zusammenwirkenden Formstößel 12, beispielsweise zur Herstellung von Trichterteilen 16 einer Kathodenstrahlröhre. Mit Ausnahme des Nasenteils 18 ist der Stößel in üblicher Weise ausgebildet, mit vergleichsweise dicken Wänden 22 und einem inneren Hoklraum 20 für das Kühlmittel. Dagegen enthält der Nasenteil 18 am Jochteil 26 des herzustellenden Formlinge 16 vergleichsweise dünne Wände 24. Dementsprechend sind die Wandteile 28 der Formschale 14 im unteren Bereich stark reduziert, sodaß gegenüber dem Jochbereich 26 des herzustellenden Formlinge die vergleichsweise dünnen Wandteile entstehen.

Sind beispielsweise die Wände 22 des Stößels 12 etwa 1,9 cm dick, so beträgt die Dicke der dünnen Wandteile nur ca· 6,35 mm· Entsprechend sind bei einer Dicke der dickeren Wandteile der Form von 3,17 - 4,45 cm, die dünnen Wände nur 6,35 mm dick.

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Diese dünnen Wandteile des Stößels und der Formschale In den dem Joch des Formlinge gegenüberliegenden Bereich verursachen hier höhere Form- und Glastemperaturen und niedrige Glasviskosität und erleichtern damit die Formung. Vorzugsweise beträgt die Dicke der dünneren Wandteile weniger als die Hälfte der Dicke der übrigen Wandteile. Durch Vorsehen einer Luftkühlung des Nasenteils des Stößels etwa in der Mitte bzw. zur Halbzeit des Formzyklus können die dünnwandigen Nasenteile 24 von dem Formling 16 hinwegschrumpfen· Infolgedessen kann der Stößel ohne nennenswerte Abriebschäden in dem indieser Hinsicht besonders kritischen Jochteil zurückgezogen werden.

Darüber hinaus gestatten die dünnen Wandteile 30 der Form sich vom Glas hinweg auszudehnen und dadurch die auf den Formling bei dessen Erstarrung ausgeübten Druckkräfte zu verringern.

Die Abmessungen der jeweiligen Wanddicken können in weiten Bereichen schwanken, je nach Größe und Form der herzustellenden Werkstücke. Zu beachten ist jedoch, daß bei wesentlich kleineren Wanddicken als etwa 6,35 mm, die dünnen Wandteile des Stößels und der Formschale bei längerem Betrieb zu heiß werden können und Glas haften bleibt oder verzerrt wird. Auch muß die für die in Frage kommenden Formdrücke erforderliche mechanische Festigkeit gewährt sein. Dickere Abmessungen als 6, 35 mm sind möglich; bei zunehmender Dicke der Wandteile im Jochbereich ist mit einem geringeren Wärmeleistungsgrad zu rechnen.

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Claims

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Patentansprüche

> 1. Vorrichtung zum Formen tricnteriörmiger (ilasgegens^ände, Trichterteilen von Kathodenstrahlrohren und dergl. in einer Form oder in einer mit einem Preßstößel zusammenwirkenden Form, dadurch gekennzeichnet, dab die Form (14) in dem dem Joch- oder Haisteil (2o) des Herzustellenden Trichters (1b) benachbarten Bereich mit im Vergleich zu den übrigen, die Form bildenden Wänden dünnere Wandteile (2d) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Preßstouel, dadurch gekennzeichnex, daß der hohle Preßstößel (12) am unteren Ende mit einer Nase (iö) versehen ist, deren Wände (24) dünner als die nach oben auseinanderlaufenden Stößelwande (22) sind.
3. Vorrichtung nach Ansprüche* 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der dünneren Wandteile weniger als die Hälfte der Dicke der dickeren Wandteile ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch geKennzeichnet, dais die Dicke der dickeren Wandteile 1,9 - 4,5 cm und die der dünneren Wandxeile annähernd ύ,3ί> mm Deträgt.

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ORIQINAL IN8PECTED

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5. verfanren zur Herstellung trichterförmiger Glasgegenstände, Trichterteilen von Katnodenstraulröhren und dergl. mit einer Form und einem Preßstößel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch geKennzexchnet, daß der dünnwandige Nasenteil des Preß-SLöUeis soweit gekünlt wird, daia er sich von der WerkstückoDerxläche ninweg zusammenzient, bevor er zurückgezogen wird.

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