DE102005050087A1

DE102005050087A1 - Formstation zur Herstellung optischer Bauteile

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Publication number: DE102005050087A1
Application number: DE200510050087
Authority: DE
Inventors: Ulrike Dr. Stöhr; Ralf BIERTÜMPFEL; Bernd WÖLFING; Christian Breitbach
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2006-07-06

Abstract

Die erfindungsgemäße Formstation zum Präzisionspressen optischer Bauteile umfasst zumindest einen Formblock aus einer Oberform, einer Unterform und einer die Seitenränder der Oberform und Unterform umgebende Heiz- und Isolationsvorrichtung. Die Heiz- und Isolationsvorrichtung des Formblocks umfasst insbesondere einen Innenmantel mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, einen Außenmantel, welcher eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Innenmantel aufweist, Heizelemente, welche zwischen Innen- und Außenmantel angeordnet sind und eine Isolationsschicht, welche zwischen dem Außenmantel und den Heizelementen angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Formstation, die zur Herstellung von optischen Bauteilen, insbesondere zum Blank- bzw. Präzisionspressen optischer Bauteile in Pressformmaschinen, geeignet ist.
Der Vorteil blankgepresster Bauteile besteht darin, dass die optisch aktiven Flächen nicht mehr nachbearbeitet werden müssen, so dass nachträgliche Arbeitsgänge wie Schleifen und Polieren entfallen können.

Formblöcke zum Blank- bzw. Präzisionspressen optischer Bauteile, insbesondere aus Glas, bestehen in vielen Anwendungsfällen aus einer Oberform, einer Unterform und Elementen zur Führung der Ober- und/oder Unterform. Im Formblock wird ein viskoser Glasposten zwischen Ober- und Unterform heißgeformt.

Dazu wird ein erhitzter Vorformling aus Glas mit einer geeigneten Viskosität in die ebenfalls erhitzte Form eingebracht und/oder der Vorformling bis zu einer geeigneten Viskosität innerhalb des Formblocks erhitzt, durch Pressen verformt und abgekühlt wie beispielsweise in den Patentschriften US 4,481,023 , US 4,734,118 und US 4,969,944 offenbart. Der Vorformling hat dabei eine ähnliche Form, wie das herzustellende Bauteil. Die Erwärmung des Formblocks erfolgt mittels einer den Formblock umgebenden Heizvorrichtung. Die Erhitzung und Abkühlung des Formblocks verläuft dabei sehr träge, was zu langen Zykluszeiten und nicht genau einstellbaren Temperaturverläufen führt. Eine exakte Temperatursteuerung beim Preßformen und Abkühlen der zu formenden optischen Bauteile ist jedoch eine wichtige Voraussetzung zur Erreichung hoch genau geformter optischer Bauteile.

Zur wirtschaftlicheren Herstellung von optischen Bauteilen mit höherer Qualität werden in den Patentschriften US 5,766,294 und EP 0 733 598 B1 schnell einstellbare und steuerbare Temperaturverläufe des Formblocks und damit des Glases während des Formprozesses offenbart.

Der Formblock durchläuft dazu mehrere Stationen einer Pressformmaschine, die jeweils separat beheizbar sind. Zur Beheizung und Einstellung einer vorgegebenen Temperatur des Formblocks in einer Station wird dieser zwischen einem Paar Heizblöcken angeordnet, wobei ein Heizblock direkt unterhalb der Unterform und der andere Heizblock vertikal verschiebbar über der Oberform des Formblocks angeordnet ist und in der Station zum Pressen die Oberform direkt kontaktiert, wobei die Heizblöcke gleichzeitig als Pressstempel dienen. Zum besseren Wärmeaustausch zwischen dem Form- und Heizblock weist der Heizblock gemäß der EP 0 733 598 B1 eine spezielle Legierung, insbesondere mit Wolframcarbid als Hauptbestandteil, auf.

Nachteile ergeben sich jedoch durch den sich hierbei ausbildenden Temperaturgradienten von der Mitte zu den Seitenrändern des zu formenden optischen Bauteils, insbesondere bei optischen Bauteilen mit erheblich unterschiedlicher Wanddicke zwischen Mitten- und Umfangsabschnitt und durch große Temperaturunterschiede innerhalb der Pressformmaschine, so dass die Temperatur im optischen Bauteil während des Press- und Abkühlvorgangs ungleichmäßig ist, was die Konturgenauigkeit des Bauteils negativ beeinflusst.

In der Patentschrift US 5,015,280 wird ein Formblock aus einer Ober- und Unterform offenbart, der zusätzlich zu einem um die Ober- und Unterform befindlichen ersten Ringelement, welches die Bewegung der Ober- und Unterform aufeinander zu und voneinander weg leitet, ein zweites, um das erste Ringelement herum angebrachtes Ringelement aufweist, wobei das zweite Ringelement verhindert, dass die Ober- und Unterform nicht über einen vorgegebenen Abstand aufeinander zu bewegt werden und eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Ober- und Unterform sowie das erste Ringelement aufweist, so dass der Wärmeverlust am Umfangsabschnitt des zu formenden Bauteils verringert wird. Der Wärmeverlust in den Randbereichen des optischen Bauteils kann damit zwar verringert werden, jedoch, insbesondere bei optischen Bauteilen mit relativ großen Abmessungen, nicht vollständig vermieden werden.

Die Temperaturverteilung ist eine entscheidende Größe zur Einstellung der Kontur und der Spannungsdoppelbrechung der geformten Bauteile und damit für deren optische Qualität. Insbesondere muss bei rotationssymmetrischen Bauteilen, wie beispielsweise optischen Linsen, auch die Temperaturverteilung rotationssymmetrisch sein. Bei Anordnungen von mehreren Formblöcken in einer Pressformmaschine gemäß der US 5,766,294 , der EP 0 733 598 B1 und der US 5,015,280 , bei denen innerhalb der Pressformmaschine erhebliche Temperaturunterschiede zwischen den einzelnen Stationen vorhanden sind, ist eine gleichmäßige Temperaturverteilung nicht einstellbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vor beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Formstation zur Verfügung zu stellen, die eine wirtschaftliche Herstellung optischer Präzisionsbauteile in hoher Qualität ermöglicht.

Die Lösung gelingt mit einer Formstation gemäß des Anspruchs 1 und einem Verfahren gemäß des Anspruchs 29. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Formstation zum Präzisionspressen optischer Bauteile umfasst zumindest einen Formblock und einen Heizblock, wobei der Formblock eine Oberform und eine Unterform, welche entlang einer Achse aufeinander zu und voneinander weg beweglich angeordnet sind, welche jeweils eine innere Formfläche zur Aufnahme und Formgebung eines Formmaterials aufweisen und welche eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und eine die Seitenränder der Oberform und Unterform umgebende Heiz- und Isolationsvorrichtung umfasst oder aus einer Oberform und einer Unterform, welche entlang einer Achse aufeinander zu und voneinander weg beweglich angeordnet sind, welche jeweils eine innere Formfläche zur Aufnahme und Formgebung eines Formmaterials aufweisen und welche eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und aus einer die Seitenränder der Oberform und Unterform umgebende Heiz- und Isolationsvorrichtung besteht und wobei der Heizblock unterhalb und/oder oberhalb des Formblocks angeordnet ist.

Der Formblock ist vorzugsweise zwischen einer ersten Heiz- und Kühlvorrichtung des Heizblocks, welche den Formblock von unten beheizt oder kühlt und einer zweiten Heiz- und Kühlvorrichtung des Heizblocks, welche den Formblock von oben beheizt oder kühlt, angeordnet.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Formstation dadurch gekennzeichnet, dass der Formblock bewegbar, vorzugsweise beweglich, gegenüber dem oder relativ zum Heizblock angeordnet ist.

Die Temperatur des zu formenden optischen Bauteils ist in der Heiz-, Press- und Abkühlungsphase mittels einer derartigen Formstation getrennt von oben und/oder von unten und von der Seite steuerbar. Die Prozesstemperatur kann je nach Material und Form des Bauteils und gemäß den Erfordernissen des Prozessverlaufs im Formblock genau gesteuert und eingestellt werden. Die die Seitenränder der Ober- und Unterform umgebende Heiz- und Isolationsvorrichtung unterbindet dabei außerdem einen Einfluß der Außentemperatur auf den Formgebungsprozess, so dass die erfindungsgemäße Formstation in Pressformmaschinen mit mehreren Formstationen, welche unterschiedliche voreingestellte Temperaturen aufweisen, einsetzbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Heiz- und Isolationsvorrichtung außerdem zur Führung der Bewegung der Ober- und Unterform aufeinander zu und voneinander weg ausgebildet. Die Geometrie der die Seitenwände der Ober- und Unterform umgebenden Heiz- und Isolationsvorrichtung ist dabei genau an die Geometrie der Ober- und Unterform angepasst und ermöglicht eine präzise Führung der Ober- und Unterform entlang der optischen Achse des zu formenden Bauteils.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der Heiz- und Isolationsvorrichtung und den Seitenrändern der Ober- und Unterform ein zusätzliches Führungselement zur Führung der Bewegung der Ober- und Unterform aufeinander zu und voneinander weg angeordnet. Hier ist die Geometrie des Führungselementes genau an die Geometrie der Ober- und Unterform angepasst und ermöglicht die präzise Führung der Ober- und Unterform entlang der optischen Achse des zu formenden Bauteils. Das Führungselement weist vorzugsweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, um die Wirksamkeit der Heiz- und Isolationseinrichtung nicht zu vermindern.

Die Heiz- und Isolationsvorrichtung des Formblocks umfasst insbesondere zumindest:

– einen Innenmantel, welcher die den Seitenrändern zugewandte Seite der Heiz- und Isolationsvorrichtung begrenzt und welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist,
– einen Außenmantel, welcher die den Seitenrändern abgewandte Seite der Heiz- und Isolationsvorrichtung begrenzt und welcher eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Innenmantel aufweist,
– Heizelemente, welche zwischen Innen- und Außenmantel angeordnet sind und
– eine Isolationsschicht, welche zwischen dem Außenmantel und den Heizelementen angeordnet ist.

Bei der Formgebung von radialsymmetrischen Bauteilen, insbesondere von Linsen, weisen die Ober- und Unterform vorzugsweise einen runden Querschnitt auf, so dass die Heiz- und Isolationsvorrichtung vorzugsweise als Ring ausgebildet ist.

Zur gleichmäßigen und effektiven Erwärmung bzw. Abkühlung des Formmaterials, insbesondere eines Glasgobs, in der Heiz- Press- und Abkühlungsphase steht die erste Heiz- und Kühlvorrichtung des Heizblocks vorzugsweise in direktem Kontakt mit der Unterform, insbesondere mit deren Unterseite und/oder die zweite Heiz- und Kühlvorrichtung des Heizblocks in direktem Kontakt mit der Oberform, insbesondere mit deren Oberseite. Die erste und zweite Heiz- und Kühlvorrichtung sowie der Innenmantel der Isolations- und Heizvorrichtung sind vorzugsweise als Strahlungsheizer ausgebildet. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit, insbesondere von mehr als etwa 20 W/mK, der Ober- und/oder der Unterform, des Innenmantels der Heiz- und Isolationsvorrichtung und, im Falle der Ausführung des Formblocks mit einem zusätzlichem Führungselement, des Führungselementes, ermöglicht dabei eine schnelle und gut steuerbare Erwärmung bzw. Abkühlung des Formmaterials.

Eine Erwärmung der Ober- und Unterform ist in weiteren Ausführungsformen auch mittels induktiver Heizvorrichtungen möglich, wobei diese thermisch isoliert zur Ober- und Unterform angeordnet werden können. Die Kühlung erfolgt dann mit zusätzlichen Elementen.

Geeignete Materialien für die Elemente des Formblocks mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit sind z. B. Hartmetalle wie Wolframcarbid oder keramische Werkstoffe wie SiC, Si₃N₄, AlN. Neben der geforderten hohen Wärmeleitfähigkeit weisen diese Materialien eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit bei Temperaturen von etwa 650°C auf. Da sich solche Materialien im allgemeinen relativ schwierig und damit auch kostenaufwendig bearbeiten lassen, können alternativ dazu auch hitzbeständige Stähle verwendet werden.

In Ausführungsformen, bei denen die Heizelemente der Heiz- und Isolationsvorrichtung elektrische Heizwicklungen umfassen, kann der Innenmantel vorzugsweise aus einem elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise aus Si₃N₄ bestehen, so dass die Heizwicklung am Innenmantel fixiert werden kann.

Die Heiz- und Isolationsvorrichtung ist so ausgeführt, dass diese einen Wärmeverlust in radialer Richtung verhindert und den Einfluss der Umgebungstemperatur begrenzt. Dazu befindet sich in einer geeigneten Ausführung eine Isolationsschicht zwischen den Heizelementen und dem Außenmantel, welche vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als etwa 5 W/mK aufweist.

Im Falle der Ausführung der Heizelemente als elektrische Heizwicklungen kann die Isolationsschicht ebenfalls oder alternativ zum Innenmantel elektrisch isolierend ausgebildet sein und beispielsweise aus Quarzglas, Glaskeramik, Al₂O₃ oder Mullit bestehen, so dass die Heizwicklungen auch in der Isolationsschicht fixiert werden können.

Der Außenmantel der Heiz- und Isolationsvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass dieser der Heiz- und Isolationsvorrichtung eine stabile Form und Struktur verleiht, so dass diese gleichzeitig zur Führung und/oder Begrenzung der Bewegung der Ober- und Unterform dienen kann, wobei der Außenmantel außerdem eine geringe Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise von weniger als etwa 20 W/mK und gute Korrosionsbeständigkeit aufweist. In einer geeigneten Ausführung besteht der Außenmantel der Heiz- und Isolationsvorrichtung aus rostfreiem Stahl.

Die Heiz- und Isolationseinrichtung weist vorzugsweise zumindest eine Öffnung auf, in welcher ein Temperaturmessfühler angeordnet ist, der die Temperatur des Innenmantels direkt erfasst. In der Ober- und/oder Unterform können ebenfalls Temperaturmessfühler zur direkten Temperaturerfassung der Formteile angeordnet sein. Als Temperaturmessfühler kann ein Pyrometer oder ein Thermoelement eingesetzt werden. Die Temperaturmessfühler stehen vorzugsweise mit einer Temperatursteuer- oder Regeleinheit in Verbindung und diese steht mit den Heiz- und Kühlvorrichtungen und den Heizelementen in Verbindung. Die Heizelemente der Heiz- und Isolationsvorrichtung umfassen vorzugsweise steuerbare Heizwicklungen, insbesondere eine im Bereich der Oberform und eine im Bereich der Unterform angeordnete Heizwicklung, wobei diese voneinander unabhängig steuerbar sind. Damit ist eine genaue Temperaturbestimmung im Formblock und die genaue Einstellung eines Temperaturzyklus des zu formenden Bauteils im Formblocks während des gesamten Prozesses möglich.

In einer weiteren geeigneten Ausführungsform sind/ist die erste und/oder zweite Heiz- und Kühlvorrichtung als Pressstempel ausgebildet. Dabei kann die Querschnittsfläche der ersten und/oder zweiten Heiz- und Kühlvorrichtung jeweils größer sein als die Querschnittsfläche der Ober- bzw. Unterform und diese als Flansch überragen und/oder die Ober- und/oder Unterform weist jeweils an ihrer der Formfläche gegenüberliegenden Fläche Flansche auf. Sind die Flansche so ausgebildet, dass diese die Heiz- und Isolationsvorrichtung zumindest teilweise überragen, kann die Heiz- und Isolationsvorrichtung gleichzeitig der Begrenzung der Bewegung der Ober- und Unterform aufeinander zu dienen, wobei durch die Höhe der Heiz- und Isolationsvorrichtung die minimale Distanz zwischen Ober- und Unterform festgelegt ist.

Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, zum Präzisionspressen optischer Bauteile.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bereitstellen zumindest eines Heizblocks und zumindest eines Formblocks mit einer Oberform, einer Unterform und zumindest einer Heiz- und Isolationsvorrichtung bzw. umfasst eine Oberform, eine Unterform und zumindest eine Heiz- und Isolationsvorrichtung. Die Oberform und die Unterform weisen jeweils eine innere Formfläche hoher Wärmeleitfähigkeit zur Aufnahme und Formgebung eines Formmaterials auf. Die genannten inneren Formflächen der Oberform und der Unterform definieren beim Zusammenführen von Ober- und Unterform einen Raum bzw. eine Form gewünschter Abmessung und Geometrie. Die Form entspricht dabei dem zu formenden optischen Bauteil bzw. Element. Die Heiz- und Isolationsvorrichtung wird derart angeordnet, dass die Seitenränder der Oberform und Unterform von der Heiz- und Isolationsvorrichtung, insbesondere vollständig oder zumindest abschnittsweise, umgeben werden. Der zumindest eine Heizblock wird unterhalb und/oder oberhalb des Formblocks angeordnet. Die Oberform und die Unterform bewegen sich beim Pressvorgang entlang einer Achse aufeinander zu und nach Abschluß des Pressvorgangs voneinander weg. Das Erwärmen bzw. das Heizen der Form bzw. der Unterform und Oberform erfolgt mittels der Heiz- und Isolationsvorrichtung und/oder des zumindest einen Heizblocks, vorzugsweise zweier Heizblocks. Die Heizleistung von Heizblock und Heiz- und Isolationsvorrichtung sind unabhängig voneinander einstellbar. Insbesondere kann die Heiz- und Isolationsvorrichtung zumindest zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet sein, so dass jedes Teil separat bzw. unabhängig eingestellt werden kann.

In einer Ausführungsform wird der Formblock von dem zumindest einen Heizblock auf zumindest einen weiteren Heizblock geschoben. In dieser Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren somit als einen weiteren Verfahrensschritt das Weiterscheiben des Formblocks auf Vorrichtungen oder Heizblöcke, welche als Pressstationen und/oder Kühlstationen ausgebildet sind. Hierbei erfolgt das Aufheizen, das Pressen und/oder das Kühlen des zu formenden optischen Bauteils bzw. des optischen Glaselementes in mehreren Stationen.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung der Oberform und der Unterform, welche sich entsprechend dem Vorgang beim Pressen bzw. nach Abschluss des Pressens aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegen, durch die Heiz- und Isolationsvorrichtung geführt. Die Oberform und/oder die Unterform führen innerhalb der Heiz- und Isolationsvorrichtung somit eine durch diese geführte Bewegung aus.

In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Bewegung der Oberform und Unterform durch ein zwischen der Heiz- und Isolationsvorrichtung und den Seitenrändern der Ober- und Unterform angeordnetes zusätzliches Führungselement geführt.

Durch das Heizen mittels des zumindest einen Heizblocks und/oder der Heiz- und Isolationsvorrichtung kann gezielt eine gewünschte Temperaturverteilung in der Form bzw. innerhalb des durch die Oberform und Unterform gebildeten Raums erzeugt bzw. eingestellt werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass gezielt und reproduzierbar eine definierte Temperaturverteilung in der Form erzeugt wird. Die zu erzeugende Temperaturverteilung richtet sich nach dem zu erzielenden Ergebnis eines optischen Bauteils mit möglichst optimalen Werten hinsichtlich Kontur und Spannungsdoppelbrechung.

Durch das Heizen bzw. Erwärmen mittels des zumindest einen Heizblocks und/oder der Heiz- und Isolationsvorrichtung kann die Temperaturverteilung in der Form gesteuert und/oder geregelt werden. Beispielsweise kann in der Form, insbesondere zumindest abschnittsweise, eine im wesentlichen homogene oder sogar eine homogene Temperaturverteilung eingestellt werden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Temperaturverteilung, aus den an verschiedenen Orten innerhalb der Form ermittelten Temperaturen, auf eine Temperaturdifferenz, der einzelnen Orte innerhalb der Form zueinander, von weniger als etwa 1 °C bevorzugt von weniger als etwa 0,5 °C oder besonders bevorzugt von weniger als etwa 0,1 °C einstellbar ist bzw. eingestellt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der genannten Form, insbesondere zumindest abschnittsweise, eine inhomogene Temperaturverteilung eingestellt werden. Die Temperaturverteilung nimmt entlang der Achse bzw. der Längsachse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell ab oder graduell zu. Die Längsachse definiert sich in der vorliegenden Erfindung durch die Bewegungsrichtung der beim Pressvorgang bewegten Unterform oder Oberform. Weiterhin kann die Temperaturverteilung zusätzlich oder für sich alleine senkrecht zur Achse bzw. Längsachse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell abnehmen oder zunehmen. Ferner ist die Ausbildung einer symmetrischen oder asymmetrischen Temperaturverteilung, vorzugsweise in Bezug zu der Längs- und/oder Querachse der Form möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung ist es möglich, die Temperatur bzw. die Temperaturverteilung so einzustellen, dass die Temperatur innerhalb der Form von einem an einem Ort bzw. Raumpunkt der Form vorgegebenen Sollwert um einen Wert von kleiner als etwa 1 °C, bevorzugt kleiner als etwa 0,5 °C oder besonders bevorzugt von kleiner als etwa 0,1 °C abweichend bereitgestellt wird bzw. abweicht.

Erfindungsgemäß kann die Messung der Temperaturverteilung bzw. der Temperatur innerhalb der Form bzw. der Oberform und der Unterform mittels eines Temperaturmessfühlers, vorzugsweise eines Pyrometers, erfolgen.

Zur Temperaturmessung weist die Isolationsvorrichtung eine Öffnung auf, durch welche der Temperaturmessfühler in die Form eingeführt wird. Anhand der erfaßten bzw. gemessenen Temperatur, vorzugsweise an verschiedenen Orten innerhalb der Form, erfolgt die Regelung und/oder Steuerung der Temperaturverteilung innerhalb der Form durch ein Einstellen der Temperatur in dem zumindest einen Heizblock und der Heiz- und Isolationsvorrichtung.

Die Heiz- und Isolationsvorrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass die zur Isolation ausgebildeten Mittel die Temperaturverteilung innerhalb der Form und der Oberform und Unterform von der Umgebungstemperatur abgeschirmt wird und kein Temperaturverlust nach außen, d.h. außerhalb des Formblocks, auftritt.

Dies ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Formstation in einem Mehrfach-Pressverfahren, bei dem mehrere optische Bauteile in einem Formenverbund bzw. in einem Verbund aus mehreren Formblöcken oder Formstationen in einem Durchgang gepresst werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung als auch das erfindungsgemäße Verfahren sind insbesondere geeignet für die Herstellung von solchen optischen Glaselementen, welche einen Durchmesser von weniger als etwa 150 mm, bevorzugt von weniger als etwa 100 mm, besonders bevorzugt von weniger als etwa 45 mm aufweisen und/oder eine Mittendicke von weniger als etwa 20 mm, bevorzugt von weniger als etwa 12 mm, besonders bevorzugt von weniger als etwa 6 mm aufweisen.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in der oder das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich zur Herstellung von Linsen, Prismen, optischen Fenstern, daraus hergestellten optischen Bauteilen, sowie optischen Komponenten für die Digitale Projektion, Photolithographie, Steppern, Excimerlasern, Wafern, Computerchips sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten, sowie für die Telekommunikation, Optische Nachrichtentechnik und/oder Informationsübertragung, Optik und/oder Beleuchtung im Sektor Automotive, Sensorik, Mikroskopie, Medizintechnik, Sichtoptik für Jagd und Beobachtung, Ferngläser, Spektive und/oder Teleskope.

Weiterhin umfaßt die vorliegenden Erfindung ein optisches Bauteil bzw. ein optisches Glaselement, insbesondere optische Prismen oder optische Linsen, welche herstellbar oder hergestellt sind nach dem vorstehende beschriebenen Verfahren den jeweiligen Ausführungsformen oder mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen in ihren jeweiligen Ausführungsformen.

Das genannte optische Glaselement ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Oberfläche mit einer Konturabweichung PV von kleiner als etwa 2 μm, bevorzugt von kleiner als etwa 1 μm oder besonders bevorzugt von kleiner als etwa 0,5 μm aufweist. Die Konturabweichung PV „Peak to Valley" ist ein Maß für die Ebenheit der Fläche und ist definiert durch die Profilformtoleranz nach DIN ISO 1101. Insbesondere wird bei sphärischen Oberflächen der maximale Höhenunterschied zu dem sie definierenden Bogenradius verstanden, dazu sei auch auf die DIN ISO 10110-12 hingewiesen.

Die Erfindung soll im Weiteren an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
1 zeigt eine Formstation mit einem Formblock 7, bei welchem die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 gleichzeitig zur Führung der Oberform 1 und Unterform 2 ausgebildet ist und die Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 des Heizblocks der Formstation gleichzeitig als Pressstempel ausgebildet sind. Dabei sind der Formblock 7 (inklusive Vorrichtung 6) frei beweglich gegenüber den Vorrichtungen 4 und 5.
Die Formstation kann Bestandteil einer Pressformmaschine (nicht dargestellt) sein, welche beispielsweise drei bis fünf Formstationen aufweist, welche von Formblöcken 7 mit einem Formmaterial 3 durchlaufen werden. In einer ersten Formstation wird das Formmaterial 3 mittels der als Heizung und Pressstempel konfigurierten Heiz- und Kühlvorrichtung 4, 5 aufgeheizt, in einer zweiten Formstation wird das Formmaterial 3 mittels der als Pressstempel und Heizung konfigurierten Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 gepresst und mittels der weiteren Formstationen, in denen die Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 als Kühler und Pressstempel ausgebildet sind, in ein bis drei Stufen, vorzugsweise von der Presstemperatur auf Umgebungstemperatur, abgekühlt.
Das Formmaterial 3 ist beispielsweise ein Glasgob aus einem optischen Glas welcher zwischen der Ober- und Unterform 1, 2 zu einer Linse mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Mittendicke 4 mm gepresst werden soll. Bei dem optischen Glas oder dem Glas kann es sich beispielsweise um eines oder zumindest eines der folgenden Gläser handeln: Fluor-Kron-Gläser, Phosphor-Kron-Gläser, Phosphor-Schwer-Kron-Gläser, Bor-Kron-Gläser, Barium-Leicht-Kron-Gläser, Kron-Gläser, Zink-Kron-Gläser, Barium-Kron-Gläser, Schwer-Kron-Gläser, Kron-Flint-Gläser, Barium-Leicht-Flint-Gläser, Doppel-Schwer-Kron-Gläser, Lanthan-Kron-Gläser, Doppel-Leicht-Flint-Gläser, Barium-Flint-Gläser, Leicht-Flint-Gläser, Flint-Gläser, Barium-Schwer-Flint-Gläser, Lanthan-Flint-Gläser, Lanthan-Schwer-Flint-Gläser, Schwer-Flint-Gläser, Tief-Kron-Gläser, Tief-Flint-Gläser, Lang-Kron-Sondergläser, Tief-Schwer-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Sondergläser.
Die Ober- und Unterform sind radialsymmetrisch zur optische Achse der Linse ausgeführt. Zum Aufheizen des Gobs im Formblock 7 sind, abhängig von der Glassorte, Temperaturen bis 650°C erforderlich. Um eine gute Wärmeübertragung zwischen den Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 und der Ober- und Unterform 1, 2 zu erzielen, ist die erste Heiz- und Kühleinrichtung 4 direkt mit der Unterseite der Unterform 2 in Kontakt und die zweite Heiz- und Kühlvorrichtung 5 direkt mit der Oberseite der Oberform 1 in Kontakt. Die Oberform 1 und die Unterform 2 bestehen aus Wolframcarbid und haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 40 W/mK zur effektiven Wärmeübertragung auf den Gob.
Der Formblock 7 weist außerdem eine ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 auf. Diese ist als Führungsring zur Führung der Bewegung der Ober- und Unterform 1, 2 entlang der optischen Achse der Linse ausgebildet und dient gleichzeitig der präzisen Positionierung der Ober- und Unterform 1, 2. Ist die Oberform 1 mit Flanschen 1.1, 1.2 an ihrer Oberseite und die Unterform 2 mit Flanschen 2.1, 2.2 an ihrer Unterseite ausgebildet, kann die ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 außerdem als Distanzring zur Einstellung der minimalen Distanz zwischen Ober- und Unterform 1, 2 fungieren.
Die ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 besteht aus einem Innenmantel 6.2 aus Siliziumnitrid mit einer ebenfalls hohen Wärmeleitfähigkeit von 30 W/mK, einem Außenmantel 6.1 aus hitzebeständigem Edelstahl, z. B. 1.2787, mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit von etwa 11 W/mK, einem Heizelement, bestehend aus einer Heizwicklung, welche in der Isolationsschicht 6.4 aus fixiert ist. Die Isolationsschicht besteht aus Quarzglas, weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit von 1 W/mK auf und ist außerdem elektrisch isolierend. Die Heizwicklung ist zwischen dem Innenmantel 6.2 und der Isolationsschicht 6.4 angeordnet.
Die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 weist eine Öffnung zur Aufnahme eines Temperaturmessfühlers 9, beispielsweise eines Thermoelementes oder zum Durchstrahlen mittels eines Pyrometers auf, mit welchem die Temperatur des Innenmantels 6.2 genau bestimmbar ist. Ebenso können auch die Temperaturen der Ober- und Unterform bestimmt werden. Die ermittelten Temperaturen dienen der exakten Steuerung bzw. Regelung der Pozessparameter.
In 2 ist eine Ausführung des Formblocks 7 mit einem zusätzlichen Führungsring 8 gezeigt, wobei die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 als Distanzring und die Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 des Heizblocks der Formstation gleichzeitig als Pressstempel ausgebildet sind.
Die Formstation kann, wie zu 1 bereits ausgeführt ebenfalls Bestandteil einer Formpressmaschine sein
Das Formmaterial 3 ist beispielsweise ein Glasgob aus einem optischen Glas, welcher zwischen der Ober- und Unterform 1, 2 zu einer Linse mit Durchmesser 30 mm und Mittendicke 4 mm gepresst werden soll.
Bei dem optischen Glas oder dem Glas kann es sich beispielsweise um eines oder zumindest eines der folgenden Gläser handeln: Fluor-Kron-Gläser, Phosphor-Kron-Gläser, Phosphor-Schwer-Kron-Gläser, Bor-Kron-Gläser, Barium-Leicht-Kron-Gläser, Kron-Gläser, Zink-Kron-Gläser, Barium-Kron-Gläser, Schwer-Kron-Gläser, Kron-Flint-Gläser, Barium-Leicht-Flint-Gläser, Doppel-Schwer-Kron-Gläser, Lanthan-Kron-Gläser, Doppel-Leicht-Flint-Gläser, Barium-Flint-Gläser, Leicht-Flint-Gläser, Flint-Gläser, Barium-Schwer-Flint-Gläser, Lanthan-Flint-Gläser, Lanthan-Schwer-Flint-Gläser, Schwer-Flint-Gläser, Tief-Kron-Gläser, Tief-Flint-Gläser, Lang-Kron-Sondergläser, Tief-Schwer-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Gläser, Kurz-Flint-Sondergläser.
Die Ober- und Unterform sind radialsymmetrisch zur optischen Achse der Linse ausgeführt. Zum Aufheizen des Gobs im Formblock 7 sind Temperaturen bis 450 °C erforderlich. Um eine gute Wärmeübertragung zwischen den Heiz- und Kühlvorrichtungen 4, 5 und der Ober- und Unterform 1, 2 zu erzielen, ist die erste Heiz- und Kühleinrichtung 4 direkt mit der Unterseite der Unterform 2 in Kontakt und die zweite Heiz- und Kühlvorrichtung 5 direkt mit der Oberseite der Oberform 1 in Kontakt. Die Oberform 1 und die Unterform 2 bestehen aus Siliziumnitrid und haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 30 W/mK zur effektiven Wärmeübertragung auf den Gob.
Der Formblock 7 weist außerdem einen Führungsring 8 zur Führung der Bewegung der Ober- und Unterform 1, 2 entlang der optischen Achse der Linse auf. Die ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 umgibt den Führungsring 8 und die Ober- und Unterform 1, 2. Ist die erste- und zweite Heiz- und Kühlvorrichtung 4, 5 jeweils so ausgebildet, dass diese die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 überdeckt, wobei die über die Ober- und Unterform hinausragenden Flächen der Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 als Flansche 4.1, 4.2, 5.1, 5.2 ausgebildet sind, kann die ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 außerdem als Stoppring zur Einstellung der minimalen Distanz zwischen Ober- und Unterform 1,2 fungieren.
Die ringförmige Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 besteht aus einem Innenmantel 6.2 aus elektrisch isolierendem Siliziumnitrid mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit von 30 W/mK, einem Außenmantel 6.1 aus hitzebeständigem Stahl, z. B. 1.2787, mit einer geringeren Wärmeleitfähigkeit von 11 W/mK, einem Heizelement, bestehend aus einer Heizwicklung, welche am Innenmantel 6.2 fixiert ist. Die Isolationsschicht besteht aus einer Glaskeramik und weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit von 1 W/mK auf. Die Heizwicklung ist zwischen dem Innenmantel 6.2 und der Isolationsschicht 6.4 angeordnet.
Die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 weist hier ebenfalls eine Öffnung zur Aufnahme eines Temperaturmessfühlers 9 auf.
3 zeigt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Formstation in einem Mehrfach-Pressverfahren, hier einem 7-fach-Pressverfahren. Dabei werden sieben Linsen 3.1, 3.2 gleichzeitig innerhalb einer Heiz- und Isolationsvorrichtung 6, welche zudem auch die Funktion eines Distanzrings 6 übernimmt, angeordnet, wobei eine Linse 3.1 in der Mitte des Distanzringes angeordnet ist und die sechs restlichen Linsen 3.2 im Umkreis, insbesondere auf einem Kreisumfang um die Mitte des Distanzringes 6, verteilt bzw. angeordnet sind. Dazu ist beispielhaft ein schematischer Ausschnitt aus dem Verbund aus mehreren Linsen 3.1, 3.2, hier von sieben Linsen dargestellt, wobei die mittige Linse 3.1 nur abschnittsweise und zwei um die mittige Linse 3.1 angeordneten Linsen 3.2 ganz oder nur abschnittsweise dargestellt sind. Einzelne beispielhaft ausgewählte Bereiche der Linsen 3.1, 3.2 sind entsprechend markiert T₁, T₂, .., T₈
Tabelle 1 zeigt das Ergebnis einer simulierten Temperaturverteilung gemäß der in 3 dargestellten Vorrichtung bzw. Formstation unter Verwendung der beheizten erfindungsgemäßen Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 und zum Vergleich auch das Ergebnis einer simulierten Temperaturverteilung einer herkömmlichen Formstation ohne die Verwendung der erfindungsgemäßen Heiz- und Isolationsvorrichtung 6. Die aufgeführten Temperaturen, angegeben in der Einheit °C, wurden nach einer Presszeit von 720 s bei einer Temperatur von 600 °C ermittelt.
Tabelle 1:
Im Detail zeigt Tabelle 1 die berechneten Temperaturen, welche in den in 3 entsprechend markierten Bereichen T₁, T₂, ..., T₈ vorliegen. Die äußeren Randpunkte bzw. Randbereiche T₅ und T₈ der außen liegenden Linsen 3.2 sind ohne die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 um etwa 2 °C kälter als die anderen Bereiche T₃ und T₄ sowie T₆ und T₇ derselben Linsen 3.2. In einer erfindungsgemäßen Ausführung mit der Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 ist dieser Temperaturunterschied deutlich reduziert oder unter Umständen überhaupt nicht mehr vorhanden. Im Fall ohne die Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 weisen somit die äußeren Linsen 3.2 einen größeren Temperaturgradienten auf. Ein größerer bzw. großer Temperaturgradient kann sich jedoch negativ auf die optischen Eigenschaften und die Konturen der Linsen auswirken. In einer gemäß der in 3 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Verwendung der Heiz- und Isolationsvorrichtung 6 ist die Qualität der gepressten Linsen aufgrund des verringerten oder nicht bestehenden Temperaturgradienten deutlich verbessert. Der in Tabelle 1 dargestellte Vergleich belegt somit die Vorteile der vorliegenden Erfindung.

Claims

Formstation zum Präzisionspressen optischer Bauteile, umfassend zumindest einen Formblock (7) und einen Heizblock (4, 5), wobei der Formblock (7) – eine Oberform (1) und eine Unterform (2), welche entlang einer Achse aufeinander zu und voneinander weg beweglich angeordnet sind, welche jeweils eine innere Formfläche zur Aufnahme und Formgebung eines Formmaterials (3) aufweisen und welche eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und – eine die Seitenränder der Oberform (1) und Unterform (2) umgebende Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) umfasst, und der Heizblock (4, 5) – unterhalb und/oder oberhalb des Formblocks (7) angeordnet ist.
Formstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formblock (7) bewegbar, vorzugsweise beweglich, angeordnet ist gegenüber dem Heizblock (4, 5).
Formstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) zur Führung der Bewegung der Oberform (1) und Unterform (2) aufeinander zu und voneinander weg ausgebildet ist.
Formstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) und den Seitenrändern der Ober- und Unterform (1, 2) ein Führungselement (8) zur Führung der Bewegung der Ober- und Unterform (1, 2) aufeinander zu und voneinander weg angeordnet ist, wobei das Führungselement (8) vorzugsweise eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) zumindest – einen Innenmantel (6.2), welcher die den Seitenrändern der Ober- und Unterform (1, 2) zugewandte Seite der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) begrenzt und welcher eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, – einen Außenmantel (6.1), welcher die den Seitenrändern der Ober- und Unterform (1, 2) abgewandte Seite der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) begrenzt und welcher eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Innenmantel (6.2) aufweist, – Heizelemente (6.3), welche zwischen Innenmantel (6.2) und Außenmantel (6.1) angeordnet sind und – eine Isolationsschicht (6.4), welche zwischen dem Außenmantel (6.1) und den Heizelementen (6.3) angeordnet ist, umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizblock eine erste Heiz- und Kühlvorrichtung (4), welche den Formblock (7) von unten beheizt oder kühlt und eine zweite Heiz- und Kühlvorrichtung (5), welche den Formblock (7) von oben beheizt oder kühlt, umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Heiz- und Kühlvorrichtung (4) in direktem Kontakt mit der Unterform (2) steht und/oder die zweite Heiz- und Kühlvorrichtung (5) in direktem Kontakt mit der Oberform (1) steht.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Heiz- und Kühlvorrichtung (4, 5) als Pressstempel ausgebildet sind/ist.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- und/oder Unterform (1, 2) jeweils an ihrer der Formfläche gegenüberliegenden Fläche Flansche (1.1, 1.2, 2.1, 2.2) aufweist.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der ersten und/oder zweiten Heiz- und Kühlvorrichtung (4, 5) jeweils größer ist als die Querschnittsfläche der Ober- bzw. Unterform (1, 2) und als Flansch ausgebildet (4.1, 4.2, 5.1, 5.2) ist.
Formstation nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2) die Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) zumindest teilweise überragen.
Formstation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Höhe der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) die minimale Distanz zwischen Ober- und Unterform (1, 2) festgelegt ist.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- und Unterform (1, 2) einen runden Querschnitt aufweisen.
Formstation nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) als Ring ausgebildet ist.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberform (1) und/oder die Unterform (2) und/oder das Führungselement (8) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 10 W/mK, vorzugsweise von mehr als 20 W/mK aufweisen.
Formstation nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberform (1) und/oder die Unterform (2) und/oder das Führungselement (8) eine Legierung, deren Hauptbestandteil Wolframcarbid ist, umfasst.
Formstation nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberform (1) und/oder die Unterform (2) und/oder das Führungselement (8) einen Metallkeramikwerkstoff, insbesondere aus TiN oder TiC oder Cr₂C₂ oder Si₃N₄ oder SiC, umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6.1) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 40 W/mK, vorzugsweise von weniger als 20 W/mK aufweist.
Formstation nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (6.1) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) rostfreien Stahl umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (6.2) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 10 W/mK, vorzugsweise von mehr als 20 W/mK aufweist.
Formstation nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (6.2) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) elektrisch isoliert ist.
Formstation nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (6.2) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) Si₃N₄ umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (6.4) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 10 W/mK, vorzugsweise von weniger als 3 W/mK aufweist.
Formstation nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (6.4) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) elektrisch isolierend ist.
Formstation nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (6.4) ein Quarzglas, eine Glaskeramik oder Al₂O₃ umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (6.3) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) zumindest eine steuerbare Heizwicklung umfasst.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (6.3) der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) eine im Bereich der Oberform (1) und eine im Bereich der Unterform (2) angeordnete Heizwicklung umfasst, wobei diese voneinander unabhängig steuerbar sind.
Formstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und Isolationseinrichtung (6) zumindest eine Öffnung aufweist, in welcher ein Temperaturmessfühler (9), vorzugsweise ein Pyrometer, angeordnet ist.
Verfahren, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, zum Präzisionspressen optischer Bauteile umfassend – Bereitstellen zumindest eines Heizblocks (4, 5) und zumindest eines Formblocks (7) mit einer Oberform (1), einer Unterform (2), und zumindest einer Heiz- und Isolationsvorrichtung (6), – Definieren einer Form durch jeweils eine innere Formfläche der Oberform (1) und der Unterform (2), – Anordnen der Heiz- und Isolationsvorrichtung(6) derart, dass die Seitenränder der Oberform (1) und Unterform (2) von der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) umgeben werden, – Anordnen des zumindest einen Heizblocks (4, 5) unterhalb und/oder oberhalb des Formblocks (7) – Erwärmen der Form mittels des zumindest einen Heizblocks (4, 5) und/oder der Heiz- und Isolationsvorrichtung (6).
Verfahren nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Formblock (7) von dem zumindest einen Heizblock (4, 5) auf zumindest einen weiteren Heizblock (4, 5) geschoben wird.
Verfahren nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und Isolationsvorrichtung (6) die Bewegung der Oberform (1) und Unterform (2) führt.
Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Temperaturverteilung in der Form erzeugt wird.
Verfahren nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Form eine im wesentlichen homogene Temperaturverteilung erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung mit einer Differenz an Temperaturen unterschiedlicher Orte innerhalb der Form von weniger als 1 °C, bevorzugt von weniger als 0,5 °C, besonders bevorzugt von weniger als 0,1 °C erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass in der Form eine inhomogene Temperaturverteilung erzeugt wird.
Verfahren nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung entlang der Achse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung entlang der Achse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell zunimmt
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung senkrecht zur Achse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell abnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung senkrecht zur Achse des Formblocks ausgehend von der inneren Formfläche der Oberform und/oder Unterform in Richtung zum Zentrum der Form graduell zunimmt
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung mittels eines Temperaturmessfühlers, vorzugsweise eines Pyrometers, erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturverteilung innerhalb der Form von der Umgebungstemperatur abgeschirmt wird.
Verwendung der Formstation nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Mehrfachpressverfahren.
Optisches Glaselement, insbesondere Prismen oder Linsen, herstellbar, insbesondere hergestellt, nach dem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche oder mittels einer Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Optisches Glaselement nach vorigem Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das optische Glaselement eine Oberfläche mit einer Konturabweichung PV von kleiner als 2 μm, bevorzugt von kleiner als 1 μm, besonders bevorzugt von kleiner als 0,5 μm aufweist.