[发明专利]用于支持激光的玻璃成形的工艺和设备

说明书

技术领域

总体上，本发明涉及玻璃产品的生产。更具体的，本发明涉及通过支持激光的热成形的优选中空玻璃产品的生产。

背景技术

锥体的成形加工是例如玻璃注射器的生产工艺的重要步骤。通常用于该目的的工艺利用化石燃料燃烧器加热玻璃。传统的成形加工工艺包括多个连续的加热和成形加工步骤，通过这些步骤，从管状玻璃体开始达到期望的最终几何形状。通常使用的管状玻璃的直径在6毫米至11毫米之间的范围。

例如，根据DE 102005038764B3和DE 102006034878B3，其中在多个步骤中使用燃烧器完成成形的装置是公知的。这些装置被设计为回转台。

重复交替加热和玻璃成形步骤是必要的，因为待成形的玻璃坯被成形工具冷却，使得在单个成形步骤中的成形至今还是不可能的。这样的过程通常在转位回转台机器上实现，因为这样的装备操作起来经济，并且具有节约空间的设计。例如，包括16或32个工位的回转台是为人熟知的。将成形加工工艺分解到各个工位导致多个可控变量或自由度，这些例如可以通过手工来调整处理来调整以提高整个工艺。然而，尤其是利用化石燃料燃烧器引入热量时，存在很多自由度。在这种情况下，通常对于火焰和玻璃的状态，或者温度和其分布进行视觉的评估是必要的。

在各个工位的多个自由度或可调节的参数也允许通过玻璃成形过程中的中间步骤的不同组合和/或顺序来执行各种工艺工序，然而，这应该最终导致同样的结果。考虑到可调参数的多样性以及工艺控制的尺度和/或可量测性的缺乏，装备操作员的动作对于最终产品的质量以及制造工艺的性能非常重要。

即使除了在回转台机器上实施的成形加工工艺(其由于基本原理而相对成本较低)之外，能够避免在昂贵的自动化功能上的额外投资，然而，生产依然极大地依赖于可用的有经验的并且经过良好训练的操作人员。这导致生产成本方面显著的人力成本。

早在生产的启动阶段，在装备中的所有相关开动元素中在成本上进行很好的调整是必要的。因此，现有的回转台机器包括多个夹具，例如16个甚至32个夹具，用于锥体成形。为此，通常，实现稳定的工艺流程需要范围从数小时到数天的时限(包括试车过程)。此外，通常，甚至在生产期间，对于多个工位再调整也是必要的。

另外，磨合(breaking-in)现象能够对于制造工艺产生影响。由于由燃烧器加热装备的部件导致的热膨胀等，出现了磨合现象。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种设备和成形工艺，通过该设备和工艺，可以极大的降低调整复杂性，并且提高生产工艺稳定性，同时至少维持生产的玻璃产品的相同的质量。

该目的通过独立权利要求的主题得以实现。在相应的从属权利要求中提供本发明改进的优点。因此，本发明提供用于玻璃产品成形的设备，包括：

-用于局部加热玻璃预制品的区域至高于其软化点的装置，以及

-至少一个成形工具，用于成形由局部加热的装置加热的玻璃预制品的区域的至少一个部分，其中用于局部加热的装置

-包括激光器，

-其中，提供旋转装置，以将成形工具和玻璃预制品相对于彼此进行旋转，并且其中

-成形工具被设计为使得待成形的玻璃预制品的所述部分的表面区域不被成形工具覆盖，其中所述激光器或者在激光器下游连接的透镜系统被布置为使得在成形处理过程中，激光照射未被成形工具覆盖的区域，并且其中，提供控制装置以控制激光器，使得在成形期间至少有时玻璃预制品被激光加热。

为了加热在所述设备中待成形的玻璃预制品的玻璃，使用发射具有一定波长的光的激光器，玻璃预制品的玻璃对于该波长的光至多部分透明，使得该光至少部分被玻璃吸收。

能够由该设备执行的用于成形玻璃产品的工艺相应地基于：

-加热玻璃预制品的局部区域至高于其软化点，并且

-使用至少一个成形工具来成形由用于局部加热的装置加热的玻璃预制品的区域的至少一个部分，其中，所述用于局部加热的装置

-包括激光器，该激光器

-发射具有一定波长的光，玻璃预制品的玻璃对于该波长的光至多部分透明，使得该光至少部分被玻璃吸收，并且其聚焦于玻璃预制品，

-其中，通过旋转装置，所述成形工具和玻璃预制品相对于彼此旋转，并且其中

-成形工具被设计为使得待成形的玻璃预制品的所述部分的表面区域不被成形工具覆盖，并且其中