DE1300640B

DE1300640B - Method for calibrating the outer surface of a body made of vitreous material and / or for annealing such a body and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE1300640B
Application number: DE1966R0043704
Authority: DE
Inventors: Meyer Otto
Original assignee: RONOR AG
Current assignee: RONOR AG
Priority date: 1965-08-18
Filing date: 1966-07-15
Publication date: 1969-08-07
Also published as: BE685195A; SE329701B; DK108743C; CH458640A; JPS494046B1; GB1158914A; YU34265B; AT292939B; CS174752B2; ES330355A2; YU147466A; NL6611144A; GB1158913A

Description

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Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist ein Ver- angenäherten Sollmaße vorgeformten Körper oder fahren zur Ausbildung glatter, maßgenauer Außen- Körperteil, dessen Außenoberfläche auf der Abbiloberflächen an Körpern aus glasartigem Werkstoff dungsfläche eines matrizenförmigen, metallischen durch Kalibrieren des auf die angenäherten Sollmaße Formwerkzeuges aufliegt, zusammen mit dem Formvorgeformten Körpers oder Körperteils in einem mit 5 werkzeug von einer zwischen dem Transformationsder erforderlichen Präzision gearbeiteten Formwerk- bereich und dem Verarbeitungsbereich des glasartizeug, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den gen Werkstoffes liegenden Temperatur auf eine im auf eine Temperatur im unteren Verarbeitungsbereich Transformationsbereich oder darunterliegende Temerhitzten Körper oder Körperteil in das auf eine Tem- peatur abkühlt.The subject of the main patent application is an approximated target dimensions or preformed body drive to the formation of smooth, dimensionally accurate outer body part, the outer surface of which on the image surfaces on bodies made of vitreous material formation surface of a matrix-shaped, metallic by calibrating the molding tool to the approximate nominal dimensions, together with the preformed shape Body or body part in one with 5 tool of one between the transformation of the the required precision machined mold area and the processing area of the glassware train, which is characterized in that the gene material lying temperature to an im to a temperature in the lower processing range, transformation range or lower temperature heating Body or body part in which cools down to a temperature.

peratur im oberen Transformationsbereich des glas- io Weiterhin betrifft es eine Vorrichtung zur Durchartigen Werkstoffes erhitzte Formwerkzeug einführt führung des genannten Verfahrens, welche gekenn- und die zu kalibrierende Außenoberfläche des Kör- zeichnet ist durch ein matrizenförmiges, metallisches pers auf der Abbildungsfläche des Formwerkzeuges Formwerkzeug sowie durch Mittel zur Beheizung diezum Aufliegen bringt und daß man den Körper nach ses Werkzeuges und gegebenenfalls durch Mittel zum Abkühlung mindestens seiner äußeren Zone auf eine 15 Kühlen des Werkzeuges und/oder des darin enthalteim unteren Transformationsbereich oder darunter- nen Formlings.temperature in the upper transformation range of the glass io Furthermore, it relates to a device for penetration Material heated mold introduces the mentioned process, which is marked and the outer surface of the body to be calibrated is characterized by a matrix-shaped, metallic one pers on the imaging surface of the molding tool and by means of heating diezum Bears resting and that you can use the body by ses tool and, if necessary, by means of Cooling of at least its outer zone to a cooling of the tool and / or the contained therein lower transformation area or below the molding.

liegende Temperatur dem Formwerkzeug entnimmt. Das genannte Verfahren geht von einem ZustandTakes lying temperature from the mold. The aforementioned procedure is based on a state

Bei passender Anwendung dieser Methode erzielt aus, in welchem der zu kalibrierende bzw. zu verman eine mit Warmverformungsverfahren bisher gutende Formling mit seiner Außenoberfläche auf nicht erreichte Genauigkeit mit Abweichungen von 20 der Abbildungsfläche des Formwerkzeuges aufliegt, den Sollmaßen in der Größenordnung von nur wobei sowohl der Formling als auch das Formwerk-0,001 mm, während mit den sonst besten Verfahren zeug, zumindest in der Zone der gegenseitigen Beimmer noch Toleranzen in der Größenordnung von rührung, eine Temperatur im Zwischenbereich zwi-0,01 mm in Kauf genommen werden mußten, welche sehen dem Transformationsbereich und dem Verfür bestimmte Anwendungen zu groß waren. 25 arbeitungsbereich des glasartigen Materials auf-If this method is used appropriately, it is possible to determine in which the to be calibrated or to be verman a molding with its outer surface that has so far been beneficial with the hot forming process Accuracy that has not been achieved lies on the imaging surface of the molding tool with deviations of 20, the nominal dimensions in the order of magnitude of only with both the molding and the molding -0.001 mm, while with the best practices otherwise, at least in the zone of mutual beimmers tolerances in the order of magnitude of stirring, a temperature in the intermediate range between -0.01 mm had to be accepted, which see the transformation area and the Verfür certain applications were too big. 25 working area of the vitreous material

Es wurde nun gefunden, daß man diesen über- weisen.It has now been found that this can be transferred.

raschend genauen Kalibrierungseffekt ganz allgemein Ir_n Verfahren nach der Hauptpatentanmeldungsurprisingly accurate calibration effect in general Ir _n method according to the main patent application

dann erzielt, wenn man den auf die angenäherten _WM dieser Zustand dadurch erreicht, daß man den Sollmaße vorgeformten Körper oder Körperteil, des- auf eine Temperatur knapp oberhalb des genannten sen Außenoberfläche auf der Abbildungsfläche eines 30 Zwischenbereichs erhitzten Körper oder Körperteil matrizenartigen, metallischen Formwerkzeuges auf- j_n das auf eine Temperatur knapp unterhalb dieses liegt, zusammen mit dem Formwerkzeug von einer Zwischenbereichs erhitzte Werkzeug einführt, wobei zwischen dem Transformationsbereich und dem Ver- _nach der Kontaktnahme durch Temperaturausgleich arbeitungsbereich des glasartigen Werkstoffes liegen- Werkzeug und Formling eine Temperatur zwischen den Temperatur auf eine im Transformationsbereich 35 Verarbeitungsbereich und Transformationsbereich oder darunterliegende Temperatur abkühlt. annehmen. Diese Ausführungsweise ist besondersthen achieved when the approximate _W M of this state is achieved in that the target dimensions preformed body or body part, des- to a temperature just above the said sen outer surface on the imaging surface of a 30 intermediate area heated body or body part die-like, metallic mold Open j _n which is to a temperature just below that, together with the mold from an intermediate region heated tool introduced, wherein between the transition region and the comparison of contacting the vitreous material liegen- tool and molding _nac h by temperature equalization processing section to a temperature between the temperature cools down to a temperature in the transformation area 35 processing area and transformation area or below. accept. This embodiment is special

Es hat sich ferner gezeigt, daß die genannten Be- dann angezeigt, wenn ein hohlkörperartiger Formdingungen nicht nur geeignet sind, um an vorgeform- ling durch inneren Gasdruck auf der Abbildungsten Körpern aus glasartigem Werkstoff eine Kalibrie- fläche des Formwerkzeuges zum Aufliegen gebracht rung herbeizuführen, sondern daß sich auf die an- 40 werden soll. Wie sich herausgestellt hat, wird der gegebene Weise — auch an Formungen von an sich Erfindungszweck aber auch dann erreicht, wenn der genügender Maßgenauigkeit — noch weitere Effekte erwähnte Ausgangszustand in anderer Weise herbeierzielen lassen, die zu einer Vergütung des Formlings geführt wird. So kann der Körper aus glasartigem führen, insbesondere durch sogenanntes Härten, Werkstoff im Augenblick, da seine Außenoberfläche durch Ausgleich vorhandener unerwünschter Span- 45 auf der Abbildungsfläche des Formwerkzeuges zum nungen oder durch Einbringen vorbestimmter er- Aufliegen kommt, anstatt einer höheren, auch die wünschter Spannungen. gleiche oder eine tiefere Temperatur aufweisen alsIt has also been shown that the stated conditions are indicated when a hollow body-like form conditions Not only are they suitable for preforming by internal gas pressure on the figure Bodies made of vitreous material brought a calibration surface of the molding tool to rest to bring about, but rather to focus on the 40. As it turns out, the given way - also to formations of in and of itself the purpose of the invention but also achieved when the Sufficient dimensional accuracy - achieve further effects mentioned starting state in a different way let, which is led to a remuneration of the molding. So the body can be made of vitreous lead, in particular through so-called hardening, material at the moment, as its outer surface by compensating for any unwanted chip 45 on the imaging surface of the forming tool for tings or by introducing predetermined contact, instead of a higher one, also the desired tensions. have the same or a lower temperature than

Im Sinne dieser Methode läßt sich der Kalibrie- das vorerhitzte Formwerkzeug. Unter Umständen rungs- und/oder Vergütungseffekt in gewissen Fäl- braucht ferner das Formwerkzeug nicht vorerhitzt len mittels einer verhältnismäßig einfachen Vorrich- 50 zu werden, sondern kann zusammen mit dem Formtung erzielen, deren Hauptbestandteil ein heizbares ling ab Zimmertemperatur oder leicht erhöhter Tem- und gegebenenfalls auch kühlbares, matrizenartiges peratur auf die erforderliche, im Zwischenbereich Formwerkzeug ist, beispielsweise ein mit einem elek- zwischen dem Verarbeitungsbereich und dem Transtrisch erhitzbaren Draht umwickeltes, konisches formationsbereich des glasartigen Werkstoffes He-Rohr. Das Formwerkzeug besteht aus metallischem 55 gende Temperatur erhitzt werden. Material, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient grö- Wie immer der erwähnte Ausgangszustand herbei-In terms of this method, the calibration can be used as the preheated molding tool. In certain circumstances In addition, the molding tool does not need to be preheated in certain cases len by means of a relatively simple device, but can be used together with the molding achieve, the main component of which is a heatable item from room temperature or slightly higher and possibly also coolable, die-like temperature to the required, in the intermediate area Forming tool is, for example, one with an electrical between the processing area and the transtric heatable wire wrapped, conical formation area of the vitreous material He-Rohr. The mold consists of metallic 55 low temperature to be heated. Material, the coefficient of thermal expansion of which is greater- As always, the mentioned initial state-

ßer ist als derjenige des zu bearbeitenden glasartigen geführt wird: für das Erreichen der gewünschten Werkstoffes und welches außerdem den auftretenden Effekte maßgeblich ist in allen Fällen die anschlie-Ansprüchen bezüglich Warmfestigkeit, Oxydations- ßende Phase der gemeinsamen Abkühlung des Formbeständigkeit usw. genügt. Geeignet sind z. B. Werk- 60 Werkzeuges und des darin enthaltenen, mit der zeuge aus verchromtem Stahl, verchromtem Kupfer Außenoberfläche auf der Abbildungsfläche des Formsowie aus Speziallegierungen wie »Nimonic« (Waren- Werkzeugs aufliegenden Formlings auf eine im Transzeichen) und »Inconel« (Warenzeichen). formationsbereich oder darunterliegende Temperatur. Demnach betrifft die vorliegende Erfindung ein Möglicherweise beruht der in dieser Abkühlungs-Verfahren zum Kalibrieren der Außenoberflächen 65 phase zustandekommende, überraschende Kalibrievon Körpern aus glasartigem Werkstoff und/oder rungs- und/oder Vergütungseffekt darauf, daß beim zum Vergüten von solchen Körpern, welches dadurch erwähnten Verfahren das sich abkühlende metallische gekennzeichnet ist, daß man den mindestens auf die Formwerkzeug zufolge seiner stärkeren Abkühlungs-ßer is performed than that of the glass-like to be processed: for achieving the desired Material and which also the occurring effects is decisive in all cases, the subsequent claims with regard to high-temperature strength, the end of oxidation phase of the joint cooling of the dimensional stability etc. is sufficient. Suitable are e.g. B. Work 60 tool and the contained therein, with the witnesses made of chrome-plated steel, chrome-plated copper outer surface on the image surface of the mold, as well as made of special alloys such as »Nimonic« (moldings placed on a product in the trans symbol) and »Inconel« (trade mark). formation range or temperature below it. Accordingly, the present invention relates to a possibly based on this cooling process for calibrating the outer surfaces 65 phase, surprising calibration of the phase Bodies made of vitreous material and / or approximately and / or compensation effect on the fact that the for quenching and tempering such bodies, which process mentioned thereby is the cooling metallic is characterized in that the at least on the mold due to its stronger cooling

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kontraktion auf den von ihm umfaßten Formling zone praktisch momentan erfolgt, in entfernteren Zo-contraction on the molding zone it encompasses practically instantaneously, in more distant zones

einen Druck ausübt, wobei unter den angegebenen nen dagegen mit entsprechender Verzögerung.exerts pressure, but with a corresponding delay under the specified NEN.

Temperaturbedingungen die Viskosität des glasarti- Nach dem Verfahren der HauptpatentanmeldungTemperature conditions the viscosity of the vitreous- According to the procedure of the main patent application

gen Werkstoffes einen Bereich durchläuft, in wel- (Diagramm I) weist der Formling im Augenblick dergen material passes through an area in which (Diagram I) the molding shows at the moment

chem der Formling zwar schon genügend fest ist, 5 Kontaktnahme mit dem Formwerkzeug (zur Zeitchem the molding is already sufficiently firm, 5 making contact with the molding tool (currently

daß es zur Ausbildung eines Druckes überhaupt korn- Null) eine Temperatur im unteren Verarbeitungs-that for the formation of a pressure there is a grain zero) a temperature in the lower processing

men kann, jedoch noch so weit plastisch, daß unter bereich des verwendeten Werkstoffes auf, währendmen can, however, so far plastic that under the area of the material used while

diesem Druck und in der verfügbaren Zeit gering- das Formwerkzeug auf eine Temperatur im oberenthis pressure and in the available time low - the mold to a temperature in the upper

fügige Verformungen noch möglich sind. Transformationsbereich des Werkstoffes erhitzt ist.docile deformations are still possible. Transformation area of the material is heated.

In Übereinstimmung mit dem oben definierten io Nach der Kontaktnahme kühlt sich der Formling Verfahren kommen — außer der bereits in der vorwiegend durch Wärmeabgabe an das Werkzeug Hauptpatentanmeldung erwähnten Verfahrens- verhältnismäßig rasch ab, während die Werkzeugweise — hauptsächlich die folgenden zwei weiteren temperatur entsprechend zunimmt, bis, zumindest in Ausführungsweisen in Betracht, die sich von jenem der Kontaktzone, der Temperaturausgleich eingetre-Verfahren gemeinsam dadurch unterscheiden, daß 15 ten ist. Anschließend tritt durch Wärmeabgabe an der Körper oder Körperteil aus glasartigem Werk- die Umgebung die entscheidende Phase der gemeinstoff bei der Einführung in das Formwerkzeug eine samen Abkühlung von Werkzeug und Formling ein, unterhalb des Verarbeitungsbereichs liegende Tempe- in welcher sich die Kalibrierung und/oder Vergütung ratur aufweist. Bei der einen Ausführungsweise wird vollzieht. Nach einer Abkühlung um etwa 50 bis mit vorgewärmtem Formwerkzeug gearbeitet, wäh- so 70° C (ab Ausgangstemperatur des Formwerkzeuges) rend bei der ändern das Formwerkzeug erst nach kann der kalibrierte Formling unmittelbar vor dem dem Einbringen des Formlings und mit diesem zu- gänzlichen Festklemmen entnommen werden. Der sammen auf die zur Durchführung des Verfahrens Moment der Entnahme ist in den Diagrammen als erforderliche Ausgangstemperatur gebracht wird. t_E angegeben. Da dieser Moment nicht leicht zu er-Diese letztere Ausführungsweise ist aus naheliegen- 25 fassen ist und bei vorzeitiger Entnahme der geden Gründen zur Behandlung zylindrischer oder wünschte Effekt nicht erreicht wird, ist es im allgeprismatischer Formlinge ungeeignet, eignet sich aber meinen zweckmäßig, die Abkühlung noch etwas weiebensogut wie die erstgenannte zum Kalibrieren bzw. terzutreiben und das Formwerkzeug anschließend Vergüten von Körpern mit sich einseitig verjüngen- wieder zu erhitzen, um die Entnahme des festsitzender Form, z. B. von Kegelstümpfen. 30 den Formlings zu ermöglichen. Letztere Methode ge-In accordance with the io defined above, the molding process cools down relatively quickly - with the exception of the process already mentioned in the main patent application mainly by heat transfer to the tool - while the mold mode - mainly the following two further temperatures increase accordingly until , at least in embodiments that differ from that of the contact zone, the temperature compensation entered process in common in that 15 th is. Subsequently, the body or body part made of glass-like work- the environment - the decisive phase of the common substance occurs when the tool and molding are introduced into the mold - a total cooling of the tool and molding, below the processing area, in which the calibration and / or tempering takes place has rature. In the one execution method is carried out. After cooling down by about 50 to worked with a preheated molding tool, while 70 ° C (from the starting temperature of the molding tool) at the change, the molding tool can only be clamped afterwards immediately before the molding is introduced and with it can be removed. The time taken to carry out the procedure is shown in the diagrams as the required starting temperature. t _E specified. Since this moment is not easy to grasp, and the cylindrical or desired effect is not achieved in the case of premature removal of the reasons for the treatment, it is unsuitable in general-prismatic moldings, but it is appropriate for me to cool down something else weiebensogut like the former for calibrating or driving and then re-heating the molding tool tempering bodies with one side tapering in order to remove the stuck form, e.g. B. of truncated cones. 30 to enable the moldings. The latter method

Im folgenden werden die letztgenannten beiden langt in den Diagrammen II und III zur Darstellung. Ausführungsweisen an Hand von Temperatur-Zeit- Im Gegensatz zum oben beschriebenen Verfahren Diagrammen (s. Zeichnung Fig. 1, Diagramme II wird in der Ausführungsweise gemäß Diagramm II und III) näher erläutert und zur Verdeutlichung des der Formling nicht auf eine Temperatur im unteren Zusammenhanges mit dem Verfahren der Haupt- 35 Verarbeitungsbereich vorerhitzt. Er weist im Augenpatentanmeldung (Fig. 1, Diagramm I) verglichen. In blick der Einführung in das Formwerkzeug, d. h. zur diesen Diagrammen wird der Temperaturgang des Zeit Null, eine Temperatur von 350° C auf, die von Formwerkzeuges durch eine ausgezogene Linie, der- der vorangehenden Vorformung herrührt und ohne jenige des Formlings durch eine gestrichelte Linie weiteres auch etwas höher oder tiefer liegen könnte, dargestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit (in Sekun- 40 z. B. bei Zimmertemperatur, falls sich die Kalibrieden) und auf der Ordinate die Temperatur (in Grad rung und/oder Vergütung nicht unmittelbar an die Celsius) aufgetragen sind. Auf der Temperaturachse Vorformung anschließt. Die Ausgangstemperatur des sind zwei Bereiche durch Schrägschraffur besonders Formwerkzeuges zur Zeit Null ist bei dieser Aushervorgehoben. Der untere (480 bis 600° C) ent- führungsweise so hoch bemessen, daß nach eingetrespricht viskositätsmäßig dem Transformatorenbereich, 45 tenem Temperaturausgleich Formling wie Werkzeug während bei 780° C der Verarbeitungsbereich be- etwa 670° C warm sind. Darauf folgt die Phase der ginnt. gemeinsamen Abkühlung von Formling und Form-In the following, the latter two are shown in Diagrams II and III. Execution methods on the basis of temperature-time In contrast to the method described above Diagrams (see drawing Fig. 1, Diagrams II is in the embodiment according to Diagram II and III) explained in more detail and for the clarification of the molding not to a temperature in the lower In connection with the process, the main 35 processing area is preheated. He points in the eye patent application (Fig. 1, diagram I) compared. In view of the introduction to the molding tool, i. H. to the These graphs are the temperature response of the time zero, a temperature of 350 ° C based on that of Form tool by a solid line, which originates from the previous preforming and without that of the molding could also be slightly higher or lower by a dashed line, shown, with the time on the abscissa (in seconds, e.g. at room temperature, if the calibrations are different) and on the ordinate the temperature (in degrees and / or compensation not directly related to the Celsius) are applied. Preforming follows on the temperature axis. The starting temperature of the are two areas through diagonal hatching, especially the form tool at the time zero is highlighted in this one. The lower one (480 to 600 ° C) is kidnapped so high that it speaks In terms of viscosity, the transformer area, 45 tenem temperature compensation, molding and tool while at 780 ° C the processing area is around 670 ° C. This is followed by the phase of begins. joint cooling of molding and molding

Zu beachten ist, daß die diesen Viskositätsberei- werkzeug bis auf 570° C, worauf durch Erhitzen des chen entsprechenden Temperaturbereiche von der Formwerkzeuges, und Kühlen des Formlings zur Zeit Glassorte abhängig sind und daß für jede Glassorte so t_E die Entnahme ermöglicht wird,
eine charakteristische Zuordnung gilt. In den vor- Von dieser Ausführungsweise unterscheidet sich liegenden Diagrammen wurde — im Sinne eines Bei- diejenige gemäß Diagramm III im wesentlichen daspiels — auf die Verhältnisse bei dem häufig ver- durch, daß im letzteren Fall der Formling schon vor wendeten Apparateglas »Duran 50« (Warenzeichen) dem Aufheizen des Formwerkzeuges in dieses einabgestellt. Im allgemeinen Fall sind im Sinne der 55 geführt und gemeinsam mit diesem erhitzt wird. Dar-Erfindung nicht die in den Diagrammen angegebe- gestellt ist der Fall, in welchem Formling und Formnen Temperaturwerte, sondern die auf die Viskosität werkzeug zur Zeit Null, d. h. bei der Kontaktnahme, bezogenen sogenannten typischen Bereiche maßgeb- Zimmertemperatur aufweisen. Bei fortlaufendem Belich (vgl. Merkblatt »Typische Temperaturen von trieb und unmittelbar vorausgehender Vorformung Glas« in der Zeitschrift »Glas- und Instrumenten- 60 können die Ausgangstemperaturen von Formling und Technik«, 7. Jahrgang 1963, Heft 12). Weiterhin ist Formwerkzeug natürlich auch etwas höher sein und zu berücksichtigen, daß die angegebenen Tempera- brauchen nicht von Anfang an übereinzustimmen, türen für das Formwerkzeug einerseits und für den Haben durch Aufheizen des Formwerkzeuges dieses Formling andererseits geschätzte Mittelwerte über und der Formling gemeinsam die Temperatur von den ganzen Querschnitt darstellen. Es versteht sich, 65 670° C erreicht, so erfolgt gemeinsame Abkühlung daß z. B. in der nachfolgend beschriebenen Ausfüh- um 100° C, worauf durch Wiederaufheizen des rungsweise der Temperaturausgleich nach der Ein- Werkzeuges und Kühlen des Formlings die Trennung führung des Formlings in der unmittelbaren Kontakt- zur Zeit t_£ ermöglicht wird.It should be noted that these Viskositätsberei- tool up to 570 ° C, after which the molded article are dependent by heating the surfaces corresponding temperature ranges from the mold, and cooling at the time of glass and that for each type of glass so t _E, the removal is made possible,
a characteristic assignment applies. In the diagrams that differ from this embodiment - in the sense of both, the one according to Diagram III essentially plays a role - the situation in the case of the fact that in the latter case the molded part was already used before the "Duran 50" apparatus was used. (Trademark) the heating of the molding tool in this is switched off. In the general case, they are guided in the sense of 55 and are heated together with this. The invention is not the case in which the molding and molds have temperature values, but the so-called typical ranges related to the viscosity of the tool at the time zero, ie when contact is made, the decisive room temperature. With continuous exposure (cf. leaflet “Typical temperatures of the driven and immediately preceding glass preforming” in the magazine “Glass and instruments - 60 can the starting temperatures of molding and technology”, 7th year 1963, issue 12). Furthermore, the molding tool must of course also be a little higher and it must be taken into account that the specified temperatures do not need to match from the start, doors for the molding tool on the one hand and for having estimated mean values above and the molding jointly the temperature of by heating the molding tool on the other hand represent the entire cross-section. It goes without saying that 65 670 ° C is reached, so that joint cooling takes place that, for. B. in the execution described below to 100 ° C, whereupon by reheating the approximately the temperature equalization after the on-tool and cooling the molding, the separation of the molding is made possible in the immediate contact at time t _£ .

Zur Durchführung der beiden letztbeschriebenen Ausführungsweisen eignet sich eine einfache Vorrichtung, wie sie im Sinne eines Beispiels in F i g. 2 der Zeichnung als Vorrichtung zum Kalibrieren und/oder Vergüten konischer Paßflächen am Endabschnitt von Glasrohren dargestellt ist. Das Formwerkzeug 1 ist hier als konische Hülse aus der Nickellegierung »Inconel« (Warenzeichen) ausgebildet, die auf einer zylindrischen Hülse 2 als Verlängerung aufsitzt. Letztere ist mit einer Bodenplatte 3 verbunden. Das Formwerkzeug 1 weist an der Außenwand eine Rille für eine Heizwendel 4 aus »Thermocoax Nc« (Warenzeichen) zur elektrischen Aufheizung des Formwerkzeuges auf. Zur Erzielung guter Kalibrierungsergebnisse ist eine regelmäßige Wärmeverteilung im Formwerkzeug 1 von Bedeutung, was durch konstante Ganghöhe der Heizwendel 4 erreicht wird und ferner dadurch, daß nicht die ganze beheizte Strecke, sondern nur deren mittlerer Teil zum Kalibrieren ausgenützt wird. Für bestimmte Zwecke kann auch eine unregelmäßige Wärmeverteilung erwünscht sein, z. B. wenn der kalibrierte Formling an einer Stelle eine geringfügige Bombierung (in der Größenordnung einiger 0,001 mm) aufweisen soll oder wenn beabsichtigt ist, in einem Formling eine Spannungszone (z. B. als Sollbruchstelle) zu erzeugen.A simple device is suitable for carrying out the two last-described embodiments, as shown by way of example in FIG. 2 of the drawing as a device for calibration and / or Tempering conical mating surfaces on the end portion of glass tubes is shown. The molding tool 1 is here designed as a conical sleeve made of the nickel alloy »Inconel« (trademark), which is mounted on a cylindrical sleeve 2 is seated as an extension. The latter is connected to a base plate 3. That Mold 1 has a groove on the outer wall for a heating coil 4 made of "Thermocoax Nc" (trademark) for electrical heating of the mold. To achieve good calibration results a regular heat distribution in the mold 1 is important, which is due to constant The pitch of the heating coil 4 is reached and also in that not the entire heated path, but only the middle part is used for calibration. For certain purposes can also an irregular heat distribution may be desirable, e.g. B. when the calibrated molding is in one place should have a slight crown (of the order of a few 0.001 mm) or if this is intended is to create a stress zone (e.g. as a predetermined breaking point) in a molding.

Die Heizwendel 4 wird durch die beiden Leitungen 5 gespeist. Zur Überwachung des Temperaturganges des Formwerkzeuges 1 ist an passender Stelle ein thermoelektrischer Wärmefühler 6 eingelassen. Über entsprechende (nicht dargestellte) Schaltungen können dessen Meßwerte zur automatischen Steuerung der Vorgänge — Ein- und Ausschalten des Heizstromes, Einbringen und Entnahme des Formlings — herangezogen werden.The heating coil 4 is fed through the two lines 5. For monitoring the temperature profile of the molding tool 1, a thermoelectric heat sensor 6 is inserted at a suitable point. Above Corresponding circuits (not shown) can use its measured values for automatic control the processes - switching the heating current on and off, inserting and removing the molding - can be used.

Zur Beschleunigung der Abkühlung des Formwerkzeuges 1 ist eine ringförmige Leitung 7 mit gegen das Formwerkzeug 1 gerichteten Öffnungen vorgesehen, durch weiche Druckluft auf das Formwerkzeug 1 geblasen werden kann. Die Abluft entweicht durch im unteren Teil des Mantels 8 vorgesehene Löcher. Der Formling kann, sofern er hohl und durchgehend offen ist, ebenfalls mit Druckluft gekühlt werden, welche durch ein Loch in der Mitte der Bodenplatte 3 eintritt. Beim Formling 9 handelt es sich um den kegelstumpfförmigen Endabschnitt eines Glasrohres.To accelerate the cooling of the mold 1 is an annular line 7 with against the Molding tool 1 directed openings are provided, blown onto the molding tool 1 by soft compressed air can be. The exhaust air escapes through holes provided in the lower part of the jacket 8. Of the The molding can also be cooled with compressed air, provided it is hollow and continuously open. which enters through a hole in the middle of the base plate 3. When molding 9 is around the frustoconical end portion of a glass tube.

example

Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Kalibrierung z. B. gemäß Diagramm III von F i g. 1 wie folgt:With the help of the device described, the calibration is carried out, for. B. according to diagram III of F i g. 1 as follows:

Ein auf die angenäherten Sollmaße vorgeformter Formling, z. B. ein Glasrohr aus Apparateglas »Duran 50«, dessen konischer Endabschnitt 9 auf der Außenseite kalibriert werden soll, wird bei Zimmertemperatur von Hand oder automatisch vertikal von oben in das ebenfalls Zimmertemperatur aufweisende Formwerkzeug 1 gemäß F i g. 2 eingeführt. Dieses wird innerhalb 10 bis 15 Sekunden auf etwa 670° C erhitzt und darauf um etwa 100° C abkühlen gelassen, gewünschtenfalls unter Einblasen von Kühlluft durch die Leitung 7. Dann heizt man das Formwerkzeug erneut auf, unter gleichzeitiger Kühlung des Formlings, welcher nach wenigen Sekunden entnommen werden kann.A preformed molding, e.g. B. a glass tube made of apparatus glass "Duran 50", the conical end section 9 of which is to be calibrated on the outside, is at room temperature by hand or automatically vertically from above into the room temperature Mold 1 according to FIG. 2 introduced. This will rise to about 670 ° C within 10 to 15 seconds heated and then allowed to cool by about 100 ° C, if desired with blowing in cooling air through the line 7. The mold is then heated up again, with simultaneous cooling of the molding, which can be removed after a few seconds.

Die Vorformung des Formlings auf die angenäherten Sollmaße kann nach einem der gebräuchlichen Warmformungsverfahren erfolgen, z. B. durch Bearbeitung auf einer Drehbank unter Verwendung passend geformter Rollen, wobei Ausweitungen durch Einblasen von Druckluft oder durch Schleudern erzielt werden können. Dabei soll bereits eine möglichst gute Annäherung an die endgültigen Maße angestrebt werden. Die Toleranzen des Formlings gegenüber den Sollmaßen sollen im allgemeinen in der Größenordnung von 0,01 mm liegen, was mit gebräuchlichen Warmformungsverfahren eben noch erreichbar ist. Wenn größere Abweichungen vorliegen, kann die Kalibrierung auf die gewünschte Präzision unter Umständen stufenweise erreicht werden, indem das beanspruchte Verfahren, eventuell unter Verwendung verschiedener Formwerkzeuge, mehrmals nacheinander angewendet wird.The preforming of the molding to the approximate nominal dimensions can be done according to one of the usual Hot forming processes take place, e.g. B. by machining on a lathe using suitable shaped rolls, with enlargements achieved by blowing in compressed air or by centrifuging can be. The best possible approximation of the final dimensions should be aimed for will. The tolerances of the molding to the nominal dimensions should generally be in the They are of the order of 0.01 mm, which is still achievable with conventional hot forming processes is. If there are larger deviations, the calibration can be carried out to the desired precision may be achieved in stages by using the claimed method, possibly using different shaping tools, is applied several times in succession.

Der in das Formwerkzeug einzuführende Formling kann auch bereits die gewünschte Endpräzision aufweisen, wenn die erfindungsgemäße Bearbeitung nicht der Kalibrierung, sondern der Vergütung dient. Hierbei kann z. B. unter Anwendung eines etwas tieferen bzw. ausgedehnteren Abkühlungsbereichs, als in den Diagrammen der F i g. 1 angegeben, eine Härtung des Körpers aus glasartigem Material erzielt werden, oder es kann z. B. durch Anwendung einer lediglich ringförmigen Erhitzungszone — erzeugt durch einen Heizdraht mit nur einer einzigen Windung — eine Inhomogenität in den Körper aus glasartigem Material hineingebracht werden, welche z. B. als Sollbruchstelle wirken kann.The molding to be introduced into the molding tool can already have the desired final precision if the processing according to the invention is not used for calibration, but for remuneration. Here z. B. using a somewhat deeper or more extensive cooling range than in the diagrams of FIG. 1 indicated, a hardening of the body made of vitreous material is achieved be, or it can e.g. B. by using a merely annular heating zone - generated by a heating wire with only a single turn - an inhomogeneity in the body made of vitreous Material are brought in, which z. B. can act as a predetermined breaking point.

Das Aufheizen des Formwerkzeuges kann auch auf andere Weise als durch elektrische Widerstandsheizung erfolgen, z. B. durch eine Flamme oder auf induktivem Wege. Die Aufheiz- und Abkühlungszeiten können kürzer oder länger sein als in den Diagrammen der F i g. 1 angegeben, je nach Gestalt und Masse des bearbeiteten Formlings. Zum Beispiel wird ein Vollkörper im allgemeinen langsamere Aufheizung erfordern als ein Hohlkörper; auch wird seine Abkühlung länger dauern, zumal hier auch keine Kühlung von innen her durch Preßluft möglich ist. Zu beachten ist allgemein, daß der Temperaturgang (Größe und Geschwindigkeit der Temperaturänderungen) der Gestalt, der Masse und dem Werkstoff des Formlings sowie dem angestrebten Effekt angepaßt sein müssen. Nötigenfalls läßt sich die optimale und rationellste Arbeitsweise durch einige Vorversuche leicht ermitteln.The heating of the mold can also be done in other ways than electrical resistance heating take place, e.g. B. by a flame or inductively. The heating and cooling times can be shorter or longer than in the diagrams in FIG. 1, depending on the shape and Mass of the processed molding. For example, a full body will generally heat up more slowly require as a hollow body; it will also take longer to cool down, especially since none here either Cooling from the inside by means of compressed air is possible. It should be noted in general that the temperature curve (Size and speed of temperature changes) the shape, the mass and the material the molding and the desired effect must be adapted. If necessary, the optimal and the most efficient working method can easily be determined through a few preliminary tests.

Claims

Patent claims:

1. Method for calibrating the outer surface of a body made of vitreous material and / or for tempering such a body in which the outer surface of the at least the approximate nominal dimensions of a preformed body or body part on the imaging surface of a matrix-shaped, metallic molding tool rests, characterized in that the body or body part together with the forming tool of one between the transformation area and the processing range of the vitreous material to a temperature in the transformation range or below Temperature is cooled.

2. The method according to claim 1, characterized

indicates that the body or body part made of vitreous material when introduced into the mold has a temperature below the processing range.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mold and the Body or body part made of vitreous material each have such starting temperatures that after introducing the body or part of the body, additional heating at most for Removal of the body or body part is required.

4. The method according to claim 2, characterized in that the mold with the located therein body or body part made of vitreous material on the between the Transformation area and the processing

Area of the vitreous material lying temperature is heated.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that after cooling from Mold and body or body part made of vitreous material to facilitate removal of the latter, the mold is briefly heated, possibly with simultaneous Cooling of the body or body part made of vitreous material.

6. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a die-shaped, metallic mold and means for heating this tool and optionally by means for cooling the tool and / or that contained therein Formlings.

1 sheet of drawings 909532/205