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1、10申请公布号CN104159857A43申请公布日20141119CN104159857A21申请号201380013165622申请日20130211102012101948720120308DEC03B23/043200601C03B23/045200601C03B23/049200601C03B23/0920060171申请人肖特公开股份有限公司地址德国美因兹72发明人托马斯里施格奥尔格哈泽尔霍斯特福尔克尔普拉佩74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人车文张建涛54发明名称用于激光辅助的玻璃成形的成形工具、方法和设备57摘要本发明的任务是，在玻璃产品的变形加工中。
2、，例如在将玻璃管变形加工为注射器体的情况下减小调校耗费。为了加热要变形加工的玻璃初级产品3的玻璃使用激光器5，该激光器发射出如下波长的光，玻璃初级产品3的玻璃对于该波长的光来说是充其量部分能穿透的，从而光至少部分在玻璃中被吸收。此外，本发明还涉及一种成形工具7，该成形工具包括成形销75，其中，成形销75至少在变形加工期间形成与玻璃接触的接触面的区域中包括温度稳定的陶瓷材料。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090986PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0527042013021187PCT国际申请的公布数据WO2013/131720DE2013091251INT。
3、CL权利要求书3页说明书14页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图8页10申请公布号CN104159857ACN104159857A1/3页21一种用于变形加工玻璃产品的设备，所述设备包括用于将玻璃初级产品的区域局部加热至其软化点之上的装置，以及至少一个成形工具，用于变形加工玻璃初级产品的利用所述用于局部加热的装置被加热的区域的至少一个区段，其中，所述成形工具包括用于变形加工玻璃初级产品的成形销，其中，所述成形销至少在在变形加工期间形成与玻璃初级产品接触的接触面的区域中包括至少一种温度稳定的陶瓷材料，其中，所述用于局部加热的装置包括激光器，其中。
4、，设置有旋转装置，以便使成形工具和玻璃初级产品相对彼此旋转，并且其中，以如下方式构造所述成形工具，即，使玻璃初级产品的要变形加工的区段的表面区域不被所述成形工具覆盖，其中，所述激光器或接在所述激光器之后的光学器件以如下方式布置，即，使激光在变形加工时射入到没有被所述成形工具覆盖的区域上，并且其中，设置有如下操控所述激光器的控制装置13，即，使玻璃初级产品在变形加工期间至少暂时地被激光加热。2根据前述权利要求所述的设备，其特征在于，所述成形工具7包括辊子对，所述辊子对以如下方式布置，即，使所述辊子对的辊子70、71在借助旋转装置进行旋转的玻璃初级产品的表面上滚动，其中，在玻璃初级产品的周边上的位。
5、于所述辊子之间的区域被激光照射。3根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述成形工具7构造用于压缩空心体形的玻璃初级产品的区段。4根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于具有光学器件6，所述光学器件接在激光器5之前，并且激光功率在玻璃初级产品上分布在玻璃初级产品的要加热的区段内。5根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有至少一个带有所有成形工具的变形加工站，用以在玻璃初级产品的区段上执行所有热变形加工过程以制造出最终产品。6根据前述权利要求中任一项所述的设备，所述设备还包括温度测量装置，用以在变形加工之前或变形加工期间测量玻璃初级产品的温度，其中，在控制装置13中。
6、执行调节过程，所述调节过程根据借助所述温度测量装置测得的温度来调节激光功率，以便调整出玻璃初级产品上的预定的温度或预定的温度/时间曲线。7根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述成形销由温度稳定的陶瓷材料制成。8根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述成形销至少在在变形加工期间形成与玻璃产品接触的接触面的区域中包括氧化陶瓷和/或非氧化陶瓷和/或以此为基础的复合材料和/或金属陶瓷复合材料。9根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述成形销包括至少一个以氧化锆和/或钛酸铝和/或硅酸盐陶瓷和/或氮化铝为基础的温度稳定的陶瓷材料，特别优选地至少一个以氧化铝和/或碳化硅。
7、和/或氮化硅为基础的温度稳定的陶瓷材料。10根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述成形销至少在在变形加权利要求书CN104159857A2/3页3工期间形成与玻璃产品接触的接触面的区域中没有如下材料钨和铑。11一种用于借助根据前述权利要求中任一项所述的包括成形销的设备来变形加工玻璃产品的成形销，其中，所述成形销至少在在变形加工期间形成与玻璃初级产品接触的接触面的区域中包括至少一种温度稳定的陶瓷材料。12根据前述权利要求所述的成形销，其特征在于，所述成形销由温度稳定的陶瓷材料制成。13根据前述权利要求11或12中任一项所述的成形销，其特征在于，所述成形销至少在在变形加工期间形成与玻。
8、璃产品接触的接触面的区域中包括氧化陶瓷和/或非氧化陶瓷和/或以此为基础的复合材料和/或金属陶瓷复合材料。14根据前述权利要求11至13中任一项所述的成形销，其特征在于，所述成形销包括至少一种以氧化锆和/或钛酸铝和/或硅酸盐陶瓷和/或氮化铝为基础的温度稳定的陶瓷材料，特别优选地至少一种以氧化铝和/或碳化硅和/或氮化硅为基础的温度稳定的陶瓷材料。15根据前述权利要求11至14中任一项所述的成形销，其特征在于，所述成形销至少在在变形加工期间形成与玻璃产品接触的接触面的区域中仅具有钨和/或铑的特别小的优选小于05重量，特别优选小于01重量的份额。16一种用于变形加工玻璃产品的方法，其中，局部加热玻璃初。
9、级产品的区域至其软化点之上，并且利用至少一个成形工具使玻璃初级产品的利用用于局部加热的装置被加热的区域的至少一个区段变形，其中，所述成形工具包括根据前述权利要求11至15中任一项所述的成形销，其中，所述用于局部加热的装置包括激光器，所述激光器发射出如下波长的光，玻璃对于所述波长来说是最多能部分穿透的，从而所述光至少部分在玻璃中被吸收，并且所述激光被对准玻璃初级产品，其中，成形工具和玻璃初级产品借助旋转装置相对彼此旋转，并且其中，以如下方式构造所述成形工具，即，使玻璃初级产品的要变形加工的区段的表面区域不被所述成形工具覆盖，并且其中，所述激光器或接在所述激光器之后的光学器件以如下方式布置，即，使。
10、所述激光在变形加工时射入到没有被所述成形工具覆盖的区域上，并且其中，借助控制装置13操控所述激光器，从而使玻璃初级产品在变形加工期间至少暂时地被激光加热。17根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述成形工具7包括辊子对，所述辊子对以如下方式布置，即，所述辊子对的辊子70、71在借助旋转装置进行旋转的玻璃初级产品的表面上滚动，其中，在玻璃初级产品的周边上的位于所述辊子之间的区域被激光照射。18根据前两个权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在位置或时间上调节或调整激光辐射，从而沿玻璃初级产品的被加热的区段调整出预限定的温度曲线。19根据前述权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，。
11、测量玻璃初级产品的温度，并且激光器的激光功率借助控制装置13根据玻璃初级产品的测得的温度进行权利要求书CN104159857A3/3页4控制。20根据前述权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，在变形加工过程期间射入的激光功率相对于在变形加工之前的加热阶段中的激光功率被减小。权利要求书CN104159857A1/14页5用于激光辅助的玻璃成形的成形工具、方法和设备技术领域0001本发明通常涉及一种玻璃产品的制造。特别地，本发明涉及一种通过激光辅助的热变形加工来制造优选空心体形的玻璃产品，其中，使用包括成形销的成形工具。成形销优选包括温度稳定的陶瓷材料。背景技术0002在制造例如玻璃注射器时。
12、，锥形部的成形是重要的方法步骤。通常，在此使用如下过程，该过程利用以化石燃料运行的燃烧器来加热玻璃。塑形的常见的流程在此包括多个连续的加热和塑形步骤，利用该加热和塑形步骤，从管玻璃体出发接近所期望的最终几何形状。所使用的管玻璃的常见的直径在6至11毫米的范围内。0003此外，原则上可以成形出具有15毫米至40毫米的常见的直径的小药瓶。0004利用燃烧器在多个步骤中进行成形的设备例如由DE102005038764B3和DE102006034878B3公知。这些设备构造为回转机。0005加热和玻璃成形步骤的重复交替是必需的，这是因为要成形的玻璃坯件通过成形工具被冷却，从而在唯一的成形步骤中的成形迄。
13、今是不可能的。这样的方法多次在编入索引的回转机器上实现，这是因为这样的设备成本低廉地工作，并且节省空间地构建。例如具有16或32个站的回转机是公知的。由塑形过程的分站式STATIONSWEISE分布得到多个调整参量或自由度，它们例如借助用于调校整个过程的手动的调节过程来调整。但正好在借助化石燃料的热输入的情况下得到多个自由度。在此，对火焰和玻璃状态或温度及其分布的可视化的评估通常是必需的。0006此外，各个站上的多个自由度或可调整的参数能够实现通过在玻璃成形中的中间步骤的不同的组合和/或顺序执行不同的方法流程，但其最后应该导致相同的结果。基于过程控制的多个可调整的参数以及缺少的校准和/或可校准。
14、性，机组操作人员的影响对于最终产品的质量以及制造过程的效率来说是很重要的。0007即使除了在回转机器上原则上已经成本比较低廉地实现了塑形之外，还可以避免在耗费的自动化功能中的附加的投资，但是尽管如此生产仍然强烈地依赖于有经验的且受过很好培训的操作人员。因此，在制造成本方面存在很大的人员耗费。0008在生产的开始阶段，对机组的所有相关执行器的耗费的精校就已经是必需的。因此，在迄今的回转机器上都存在用于锥形部成形的多个夹紧夹头，例如16或甚至32个夹紧夹头。总体上，包括调试过程在内，为了达到稳定的过程流程，数小时到数天的时间段为此通常是必需的。此外，通常在生产期间，对多个站的再调校也是必需的。00。
15、09此外，所谓的跑入现象也会导致对处理过程的干扰。跑入现象尤其通过由于通过燃烧器加热机组部件导致的热膨胀产生。0010由于过程控制的复杂性，另一问题是在塑形期间不能特别精确地控制温度，并且因此可能导致波动。由于该原因，对于成形工具来说经常必须使用特定的材料，这些特定的说明书CN104159857A2/14页6材料可以与特定的玻璃相关地或者在这些玻璃的特定的使用方面导致问题。0011这尤其是针对成形销，其通常在塑形期间构造出位于空心体内部的、与提到的空心体形的玻璃产品接触的接触区。因此，成形销在玻璃塑形中通常包括如下材料例如钨或铑。但是，它们可能导致在空心体内的材料残留物，这些残料残留物在之后的。
16、使用中，例如在制药领域内，可能会导致与填充的有效物质的不期望的相互作用。发明内容0012因此，本发明的任务是说明如下设备、变形加工方法和成形销，利用该成形销可以在制成的玻璃产品的至少保持不变的质量的情况下明显减小调校耗费，并且可以使生产过程稳定。此外，可以在很大程度上降低或甚至完全排除在空心体形的玻璃产品内的不期望的材料残留物的形成的危险。0013该任务通过独立权利要求的主题来解决。本发明有利的改进方案在相应的从属权利要求中进行说明。0014据此，本发明还涉及一种用于变形加工空心体形的玻璃产品的成形工具，其包括成形销，该成形销包括温度稳定的陶瓷材料。0015此外，本发明设置了一种用于变形加工玻。
17、璃产品的设备，其包括0016用于将玻璃初级产品的区域局部加热至其软化点之上的装置，以及0017至少一个成形工具，其用于变形加工玻璃初级产品的以用于局部加热的装置被加热的区域的至少一个区段，其中，成形工具包括陶瓷成形销，并且其中，用于局部加热的装置包括0018激光器，0019其中，设置有旋转装置，以便使成形工具和玻璃初级产品相对彼此旋转，并且其中，0020以如下方式构造成形工具，即，使玻璃初级产品的要变形加工的区段的表面区域不被成形工具覆盖，其中，激光器或接在激光器之后的光学器件以如下方式布置，即，使激光在变形加工时射入到没有被成形工具覆盖的区域上，并且其中，设置有操控激光器的控制装置，从而使玻。
18、璃初级产品在变形加工期间至少部分通过激光被加热。0021成形工具此外还包括辊子对，其以如下方式布置，即，使辊子对的辊子在借助旋转装置进行旋转的玻璃初级产品的表面上滚动，其中，在玻璃初级产品的周边上的位于辊子之间的区域被激光照射。0022为了加热在设备中要变形加工的玻璃初级产品的玻璃，使用如下激光器，其发射出如下波长的光，玻璃初级产品的玻璃对于该波长的光来说是充其量部分能穿透的，从而光至少部分在玻璃中被吸收。0023可利用该设备执行的用于变形加工玻璃产品的方法于是相应基于如下0024加热玻璃初级产品的局部区域至其软化点之上，并且0025利用至少一个成形工具变形加工玻璃初级产品的以用于局部加热的装。
19、置被加热的区域的至少一个区段，其中，成形工具包括陶瓷成形销，或者通常包括至少在与玻璃初级产品接触的接触区域中具有陶瓷表面的成形销，其中，用于局部加热的装置包括0026激光器，说明书CN104159857A3/14页70027该激光器发射出如下波长的光，玻璃对于该波长的光来说是充其量部分能穿透的，从而光至少部分在玻璃中被吸收，并且该激光器被对准玻璃初级产品，0028其中，成形工具和玻璃初级产品借助旋转装置相对彼此旋转，并且其中，0029以如下方式构造成形工具，即，使玻璃初级产品的要变形加工的区段的表面区域不被成形工具覆盖，并且其中，0030激光器或接在激光器之后的光学器件以如下方式布置，即，使激。
20、光在变形加工时射入到没有被成形工具覆盖的区域上，并且其中，借助控制装置来操控激光器，从而使玻璃初级产品在变形加工期间至少部分通过激光被加热。0031红外线激光器通常特别适用于作为激光器，这是因为玻璃的透射率通常由可见光谱范围朝向红外线范围下降。优选激光器的波长选择成使要加工的玻璃物体的玻璃在该波长下具有至少300M1，特别优选至少500M1的吸收系数。那么在300M1的吸收系数的情况下，激光功率的大致25在穿过具有1毫米壁厚的管玻璃的壁时被吸收。在500M1的吸收系数的情况下，光的大致60已经被吸收，并且可以用于加热玻璃物体。0032通常对于成形注射器体来说，具有小于1千瓦的辐射功率的激光器足。
21、以确保足够快地加热玻璃产品。为了在变形加工期间保持温度，通常需更少的功率。小于200瓦的辐射功率为此经常就足够了。被射入的功率的优选的范围位于30与100瓦之间。但针对成形更大的玻璃物体，例如从具有20毫米或更大的直径的管玻璃成形玻璃物体，必要时更大的功率也有利于确保快速的加热。在本文中举出针对医药小药瓶的瓶颈的成形作为示例，这些制药小药瓶由具有20毫米至30毫米的直径的管玻璃制成。0033据此，在本发明的改进方案中规定，在变形加工过程之前的加热阶段中，使激光器以第一功率运行，而在变形加工过程期间将该第一功率减少至第二功率。优选地，第二功率至多是第一功率的四分之一。0034因为根据本发明，在玻。
22、璃初级产品的强制变形加工期间持续输送热能，所以可以在变形加工过程期间避免或者至少减少冷却。优选地，在要开始的强制变形加工之前且直到强制变形加工过程开始之后的某个时间点都射入激光辐射。0035但根据本发明的另一实施方式也可行的是，成形工具不在玻璃初级产品上滚动，而是可以在玻璃上滑动。尤其是为此可以使用适合的润滑剂或分离剂。也就是说，具有滚动的辊子和滑动的成形工具的两个实施方式也可以同时或依次使用。注射器体的喷嘴或注射器锥形部或通道的内部成形例如可以借助滑动的成形销来进行，而注射器锥形部的外部成形则利用滚动的辊子来执行。0036此外，根据本发明的设备和方法优选用于变形加工空心体形的，尤其是管形的玻。
23、璃初级产品。在此，尤其是可以构造出用于压缩，优选径向压缩空心体形的玻璃初级产品的区段的成形工具。例如在从空心体形的玻璃管造型的玻璃初级产品成形注射器体的锥形部的情况下执行这种压缩。0037本发明不仅提供如下优点之前被加热的玻璃初级产品的冷却可以通过在玻璃强制变形加工期间的激光辐射来补偿。具体而言，激光辐射相对于迄今使用的燃烧器也提供了如下优点可以在时间和位置上准确且精细地进行调整。因此，在本发明的改进方案中可行的是，在位置或时间上调节或调整激光辐射，从而沿玻璃初级产品的被加热的区段调整出预限定的温度曲线。为了与所期望的温度曲线相应地调整激光功率，可以在本发明的改说明书CN104159857A4。
24、/14页8进方案中设置光学器件，其接在激光器之前，并且在玻璃初级产品的要加热的区段内将激光功率分布在玻璃初级产品上。根据本发明的第一实施方式，这种光学器件可以包括扩宽射束的光学器件，其在至少一个空间方向上使激光射束扩宽。以该方式可以从通常点状的射束产生扇形的射束，其辐射玻璃初级产品的长形的区域。0038激光功率的分布的另一备选的或附加的可行方案是使激光射束在玻璃初级产品的要加热的或要变形加工的区段上运动。这种运动例如可以利用适合的检流计来实现。具有摆转驱动装置或平移驱动装置的激光器也是可想到的。激光射束相对固定的光学器件的运动提供如下可能性，即，在变形加工之前和/或期间调试出射入的激光功率曲线。
25、。因此，例如可以期待的是在变形加工期间实现激光在要变形加工的区段上的空间上的强度分布，该强度分布与用于加热的强度分布不同。这种差异例如可以是期望的，以便补偿由成形工具导致的空间上不均匀的冷却。因此，在成形注射器锥形部的情况下，在步骤中证明有利的是，应用辐射功率沿轴向方向的不对称的分布。这有助于避免或者至少减小锥形部被锻压到注射器体的柱形管中。在使用化石燃料燃烧器的情况下与此相应地通常导致对称的、大面积的加热，由此柱形管的区域也被加热并进而软化，从而能够实现将锥形部沿轴向方向锻压到注射器体的柱形部分中。0039通常适宜的是，使激光功率沿旋转轴线的方向分布。于是通过旋转运动，热能均匀分布在玻璃初级。
26、产品的要加热的区段的周边上，而沿轴向方向可以调整出特定的温度曲线。0040通过根据本发明的对变形加工过程的精密且可再现的温度控制取消了通常的限制，这些限制针对成形销的选择或尤其是针对成形销材料的选择得出。虽然迄今由于变形加工过程的范围中的不精确的温度控制，也由于夹紧夹头在旋转机器RUNDTAKTMASCHINE上的经常不精确的定位以及由此导致的成形销在变形加工期间的不利的负载，以陶瓷材料为基础的成形销是不适合的，但通过根据本发明的方法，这样的材料现在可以用于成形销。0041通过根据本发明的设备和变形加工方法可以改进和稳定生产过程，从而使这种陶瓷材料可以令人惊奇地用于成形销，虽然其作为易碎材料仅。
27、具有很小的断裂韧性。0042由此得到很多优点。因此，尤其是在成形销与玻璃产品接触的接触区域中可以在很大程度上或完全放弃用于成形销的例如钨或铑这样的材料。这种材料尤其是在与玻璃产品接触的接触区域中会导致残留物。0043因此，使用由钨构成的成形销例如可以导致在玻璃产品的锥形通道中的残留物，该残留物在变形加工的玻璃产品的随后的常规使用中会导致不期望的反应。例如，在这种变形加工的玻璃产品填充有制药的有效成分的情况下，这会导致有效成分与玻璃表面上的材料残留物之间的相互作用，例如降解。当玻璃产品例如应该填充敏感的制药或生物制药的制品时，这是特别不利的。0044在此，成形销至少在变形加工期间与要变形加工的玻。
28、璃物体接触的接触区域中构造有温度稳定的陶瓷材料。换言之，成形销优选至少在与玻璃产品接触的接触面的区域中包括温度稳定的陶瓷材料或技术陶瓷。0045温度稳定在本发明的意义中可以理解为成形销具有比要变形加工的玻璃产品更高的软化温度，并且因此在玻璃产品变形加工期间仍提供相对变形加工来说足够的强度和硬度。说明书CN104159857A5/14页90046在此，成形销也可以完全由温度稳定的陶瓷材料或技术陶瓷产生。这种材料可以包括氧化物陶瓷和/或非氧化物陶瓷和/或以此为基础的复合材料和/或金属陶瓷复合材料。因此，覆有陶瓷材料的金属基体例如也是可行的。0047特别优选地，成形销可以包括以氧化铝、氧化锆、钛酸铝。
29、、硅酸盐陶瓷、碳化硅、氮化硅、氮化铝为基础的温度稳定的陶瓷材料。这种材料经常是足够温度稳定的，尤其是在要变形加工玻璃的玻璃转化温度TG的范围内或在该玻璃转化温度之上也是足够温度稳定的。在本发明的意义中，成形销的材料可以根据要变形加工玻璃的玻璃转化温度来选择，从而使得成形销的技术陶瓷的使用温度有利地位于玻璃产品的玻璃转化温度之上。0048特别优选地，成形销至少在与要成形的玻璃物体接触的接触区域中在很大程度上或完全没有材料钨或铑。因此，成形销的接触区域中的钨和/或铑的份额优选小于05重量，特别优选小于01重量。0049由此得到很多不同的优点。因此，一方面可以在很大程度上避免或完全排除在变形加工的玻。
30、璃产品的表面的部分，尤其是内置的锥形部区域中存在不期望的残留物的风险。由此，还可以在将玻璃产品随后例如用作敏感的制药或生物制药的有效成分的容器的情况下在很大程度上排除材料残留物与有效成分的不期望的相互作用。因此，例如可以减少或完全禁止有效成分的降解。0050因此，尤其是在与玻璃产品接触的接触区域中，在与容器的随后的内含物的相互作用方面可以使用在很大程度上无害的陶瓷材料。0051在将这种材料用于成形销的情况下，一方面可以总体上减少不期望的材料残留物。另一方面，可能还存在的残留物在与容器的随后的内含物的可能的相互作用方面是无害的。0052此外，通过根据本发明的在变形加工区域中的非常准确的温度控制可。
31、以达到针对玻璃产品的变形加工足够高的温度，而另一方面在玻璃产品与成形销之间的接触区中的过高的温度不会由于超过粘接温度而导致附着。以该方式，易碎材料，例如技术陶瓷也可以用作用于成形销的材料，而不会导致成形销的强烈的损坏或玻璃体上的缺陷。0053本发明此外也能够实现变形加工设备的完全不同的设计，例如尤其是用于制造注射器体。像已经在上面阐述的那样，为此迄今的回转装置安装有16或32个站。塑形过程分站式地进行，其中，最终的形状在多个步骤中通过成形工具的连续使用来实现。在变形加工步骤之间进行加热，以便补偿变形加工时的温度下降。因为根据本发明，加热在变形加工期间发生，并且因此温度下降是可补偿的，所以根据本。
32、发明，要变形加工的区段的整个热变形加工可以在单个站中进行。换言之，所有用于区段的变形加工的成形工具被安装在一个变形加工站中，其中，在此激光射束在变形加工期间加热玻璃初级产品，或将其保持在预定的温度上。0054据此，根据本发明的实施方式，该设备具有至少一个变形加工站，其中，在该变形加工站上存在所有成形工具，以便在玻璃初级产品的区段上执行所有热变形加工过程以制造出最终产品。0055变形加工站的这种设计特别适用于使用以温度稳定的陶瓷材料为基础的成形销，这是因为在变形加工期间成形销上的侧向负载与回转机器相比可以明显减少。因此，在回转机器中，不同的夹紧夹头在机器中的不同的定位会导致成形销的很高的侧向负载。
33、，该侧说明书CN104159857A6/14页10向负载可能会超过陶瓷材料的断裂韧性。而在所提到的变形加工站中，不仅可以改进玻璃产品的变形加工区域中的温度控制，而且也可以改进成形销的定位精度，从而使易碎的陶瓷材料也可以用于成形销。0056通过可以在变形加工站中借助夹紧夹头特别精密且准确地定位成形销以及外部成形工具，尤其是成形滚子，成形工具能够以特别高的重复精度彼此定向。因此，负载可以通过不对称地作用到成形销上的侧向力在很大程度上避免。以该方式实现的是，在变形加工过程期间如下这样强烈地最小化成形销上的侧向负载，即，不会达到陶瓷材料的断裂应力。0057借助高精度的激光加热也能够以很高的重复精度保持。
34、特别小的用于变形加工的温度过程窗口。在此，通常从玻璃转化温度TG得到过程窗口的下限和上限，从而避免了在变形加工期间在成形销的材料与玻璃之间的粘接。0058公知的是，过热的工具会导致玻璃暂时地附着在工具上。较长时间的附着经常也被称为粘接。粘接或附着温度会受到尤其是在接触区域中的玻璃的粘滞性、玻璃的热导率和其密度以及成形销材料所影响。热侵入在成形销的材料方面是非常重要的。0059附着和/或粘接会导致提高的工具磨损和玻璃产品废品，并且因此要尽可能避免。0060在与玻璃接触的接触区域中的具有陶瓷材料的成形销的使用会导致在变形加工温度方面的很小的过程窗口，这是因为危险的附着温度或粘接温度已经可以相对较早。
35、地达到。换言之，为了可以使玻璃相应地变形加工而必须达到的温度和发生附着或粘接的温度会非常接近。0061因此，在选择用于成形销的陶瓷材料时优选要注意的是要达到陶瓷材料的特定的热侵入值。本发明人发现对于成形销来说有利的是，具有大致B60WS1/2/M2K之上的热侵入值的材料是特别适合的，以便能够实现足够大的温度过程窗口。成形销的特别优选的陶瓷材料因此是氧化铝、氮化硅和/或碳化硅。0062在本发明的特别优选的改进方案中，成形销至少在变形加工过程期间形成与玻璃产品接触的接触区域中包括陶瓷层。为了进一步提高机械稳定性，成形销因此可以包括带有陶瓷层的金属芯，其中，陶瓷层特别优选以如下材料氧化铝、氮化硅和/。
36、或碳化硅为基础。0063因此，该特别的实施方式以本发明的一般的设计方案为基础，以便通过使用激光器将常规塑形的子步骤整合为很少的步骤，理想的是整合为一个步骤。这是可行的，因为利用激光器，特别限定可变地且基于功率的很好的可调节性及其在位置/时间上的分布的可再现的能量可以在变形加工期间输入到玻璃中。0064在本发明的该实施方式的改进方案中，与在由现有技术公知的设备中类似地，也可以又安装多个站，其中，根据本发明的这个改进方案，这些站执行相同种类的变形加工步骤。以该方式，可以通过平行的相同种类的变形加工使这种设备的生产率相对于公知的设备明显提高。0065即使在单个站中，相对于常规的结构类型的具有16或3。
37、2个站的设备，通常也会得到明显的速度优势。在常规的设备中，针对一个变形加工步骤的所需时间通常在2秒的数说明书CN104159857A107/14页11量级上。如果从4个变形加工步骤出发，并且此外还要附加计算用于利用燃烧器进行加热的五至六个中间步骤，那么变形加工的整个持续时间在大致20秒。而利用本发明，变形加工持续时间可以限制到一个或几个常规的变形加工步骤的时间。因此，变形加工过程可以很容易地明显加速。因此，在不计算加热持续时间的情况下，用于玻璃初级产品的区段的变形加工的时间优选小于15秒，特别优选小于10秒，尤其优选小于5秒。0066此外有利的是，在该过程期间使激光功率匹配。尤其地，在变形加工。
38、过程期间射入的激光功率相对于在变形加工之前的加热阶段内的激光功率可以被减小。0067根据本发明的另一改进方案，激光功率可以借助在控制装置中执行的调节过程以及根据玻璃初级产品的借助温度测量装置在变形加工之前和/或期间测得的温度来调节，以便调整出玻璃初级产品上的预定的温度或预定的温度/时间曲线。在此，无接触的测量装置，例如高温计特别适合作为温度测量装置。通过这种调节，玻璃的温度可以稳定在小于20，通常甚至最高10的过程窗口内。附图说明0068下面借助实施例并参考附图详细阐述本发明。在此，图中相同的附图标记表示相同或相应的元件。其中0069图1示出用于变形加工管玻璃的设备的部件；0070图2示出玻璃。
39、初级产品的玻璃的透射光谱；0071图3示出图1所示的实施例的变型方案；0072图4示出另一变型方案；0073图5示出作为沿玻璃初级产品的轴向位置的函数的射入的激光功率的示意图；0074图6A至图6F示出在变形加工过程期间穿过管玻璃的截面图；0075图7示出具有多个用于变形加工管玻璃的设备的变形加工机组；0076图8示出图7所示的变形加工机组的变型方案；以及0077图9示出在使用成形销的情况下，在变形加工过程期间穿过管玻璃的截面图，该成形销在与玻璃初级产品接触的接触面的区域中包括至少一个温度稳定的陶瓷材料。具体实施方式0078在图1中示出用于执行根据本发明的方法的设备1的实施例。0079图1所示。
40、实施例的整体上用附图标记1表示的设备构造用于变形加工管玻璃3的造型的玻璃初级产品。特别地，该设备用于制造玻璃注射器体，其中，利用设备1的图1所示的元件由管玻璃成形出注射器体的锥形部。0080借助设备1由管玻璃来制造锥形部基于如下局部加热管玻璃3的区域在此是其端部30直至其软化点，并且利用至少一个成形工具使被加热的端部的至少一个区段变形加工，其中，用于局部加热的装置包括激光器5，该激光器发射出如下波长的光，管玻璃3的玻璃对于该波长的光来说是充其量部分能穿透的，从而光至少部分在玻璃中被吸收。激光射束50为此借助光学器件6对准管玻璃3。在变形加工过程期间，成形工具7和玻璃初级产品3借助旋转装置9相对。
41、彼此旋转。通常，在此适宜的是，像也在示出的示例中那样，管玻璃3以沿管玻璃3的轴向方向的转动轴线旋转。为此，旋转装置9包括具有夹头91的说明书CN104159857A118/14页12驱动装置90，管玻璃3利用该夹头来保持。也可以想到相反的配置，其中，将管玻璃固定住，而成形工具7围绕管玻璃旋转。0081成形工具7在图1所示的实施例中包括两个辊子70、71，它们在管玻璃3旋转时在其表面上滚动。在此，管玻璃30的端部30以如下方式被压缩，即，使辊子在管玻璃3的径向方向上相对彼此引导。径向运动在图1中借助辊子70、71的转动轴线上的箭头示出。此外，成形销75设置为成形工具7的组成部分。该成形销75在管。
42、玻璃3的要变形加工的端部30上引入该管玻璃的开口中。借助成形销75来成形注射器体的锥形通道。成形销75可以能转动地支承，以便与管玻璃3一起旋转。同样可能的是，旋转的玻璃可以在固定的成形销上滑动。0082为了避免附着，像通常在玻璃表面上滑动的成形工具中那样，为此可以使用分离剂或润滑剂，其降低了在滑动运动中的摩擦。此外，还可以使用如下润滑剂，其在变形加工时使用的温度下蒸发。因此，在使用这种润滑剂的情况下，可以有利地避免润滑剂或分离剂残留在完成的玻璃产品上。0083在辊子70、71之间可以将激光射束50对准管玻璃，而不会由于成形工具中断激光射束50。据此，成形工具以如下方式构造，即，使管玻璃的要变形。
43、加工的区段的表面区域不会被成形工具覆盖，从而借助接在激光器之后的光学器件6，激光在变形加工时射入到没有被成形工具覆盖的区域上。特别地，由激光照射在管玻璃3的周边上位于辊子70、71之间的区域33。0084控制装置13控制变形加工过程。尤其是借助控制装置13来操控激光器5，从而使管玻璃3在变形加工期间至少暂时地通过激光来加热。0085图1所示的设备1的光学器件6包括转向镜61以及柱面透镜63。0086借助柱面透镜63，激光射束50沿管玻璃3的轴向方向扩宽为扇形射束51，从而被激光照射的区域33在管玻璃3的轴向方向上相应地延展。因为在激光射入期间，管玻璃3进行旋转，所以射入的功率沿周方分布在管玻璃。
44、上，从而柱形区段，或者说不依赖于玻璃初级产品的形状地通常为在沿转动轴线的轴向方向上的区段被加热。该区段具有优选至少与要变形加工的区段一样大的长度。该要变形加工的区段具有基本上由辊子的宽度所确定的长度。为了实现激光功率在管玻璃的轴向方向上的特别的分布，作为对柱面透镜63的备选或附加以外还可以有利地使用衍射光学元件。0087成形过程借助控制装置13来控制。此外，控制装置13还控制激光功率。此外，也控制成形工具70、71、75的运动。同样也可以控制旋转装置9，在此尤其是驱动装置90的转速，必要时还有夹头91的打开和关闭。0088在由玻璃成形出注射器体时，对于激光器5来说，通常小于1千瓦的辐射功率是足。
45、够的，以便可以确保快速加热到软化温度。在达到设置用于热变形加工的温度后，可以由控制装置1向下调节激光功率，从而使射入的激光功率仅补偿了冷却。在制造注射器体时，功率为此通常在30瓦至100瓦之间。0089调节激光功率尤其也可以借助管玻璃3的温度来进行。为此，可以在控制装置13中执行调节过程，其借助通过温度测量装置测得的温度来调节激光功率，以便调整出玻璃初级产品的预定的温度或预定的温度/时间曲线。在图1所示的示例中，高温计11设置为温度测量装置，该高温计测量玻璃管在其通过激光器5加热的端部31上的热辐射。测量值说明书CN104159857A129/14页13被提供给控制装置13，并且在调节过程中用。
46、于调整出期望的温度。0090像在图1中示例性示出的那样，在根据本发明的布置中特别有利的是，激光不直接加热成形工具。这导致如下尽管在变形加工期间对玻璃初级产品进行了加热，但成形工具通常并没有被比在常规的具有通过燃烧器的预先加热的过程中更强烈地加热。整体上，借助根据本发明的设备产生更少的热能，并且该热能也有针对性地引入玻璃初级产品中。因此，整体上减少了对整个设备的加热，并且因此还减少了通过热膨胀形成的跑入现象。0091用于制成注射器体的优选的玻璃是硅酸硼玻璃。在此，少碱的，尤其是碱含量少于10重量的硅酸硼玻璃是特别优选的。由于通常很高的对温度变化的稳定性，硅酸硼玻璃通常是非常适合的。这有利于可以在。
47、像能利用本发明实现那样的很短的过程时间中实现很陡的加热斜坡。0092合适的少碱的硅酸硼玻璃具有如下以重量计的组分00930094图2示出玻璃的透射光谱。所说明的透射值针对一毫米的玻璃厚度。0095借助图2可以看到的是，玻璃的透射率在波长为25微米之上时下降。在5微米之上时，玻璃即使在特别薄的玻璃厚度的情况下实际上也是不能穿透的。0096在25微米之上的波长范围中的透射率的图2所示的下降基本上不依赖于玻璃的精确的组分。因此，在类似的透射特性中，优选的硅酸硼玻璃的组分的上面说明的含量也可以分别以所说明的值的25进行变化。此外，除了硅酸硼玻璃以外显然也可以使用其他玻璃，只要这些玻璃对于激光器的波长来。
48、说是充其量部分能穿透的。0097图3示出图1所示的设备的变型方案。在此，像在图1所示的示例中那样也设置有光学器件6，其接在激光器5之前，并且激光功率在玻璃初级产品的要加热的区段内分布在玻璃初级产品上，在此又是在管玻璃3的端部30上。但是，在此为了辐射功率的空间分布，激光射束50替代了根据图1所示的示例的扩宽射束的光学器件6，在玻璃初级产品的要加热或要变形加工的区段上沿轴向方向，即沿转动轴线运动。为此，光学器件6包括具有镜面640的环形镜或旋转镜64。旋转镜64通过电机65来驱动并进行旋转。旋转镜64的转动轴线横向于，在图3所示的示例中特别是垂直于镜面的法线。此外，转动轴线也横向于，优选垂直于管。
49、玻璃3的轴向方向或转动轴线。通过镜面640的法线的旋转，激光射束50以该方式依赖于相应被照射的镜面640的变化的角度，在轴向方向上沿管玻璃3运动，从而激光射束50在一定时间上照射管玻璃上的区域33，或者管玻璃3的相应长的轴向区段。0098图4示出图1所示的设备的另一变型方案。同样像在图3所示的变型方案中那样，激光射束50为了辐射功率的分布而在区域33上沿管玻璃3的要加热的轴向区段扫描。为此，转向镜在此由摆转镜66来替代，该摆转镜的摆转轴线横向于，优选垂直于管玻璃3的转动轴线延伸。摆转镜66借助检流计驱动装置65进行摆转，从而使激光射束50的入射位置说明书CN104159857A1310/14页14与摆转相应地沿管玻璃3的轴向方向运动。0099该布置的优点是检流计驱动装置可以通过控制装置13来控制，从而通过相应更快和更慢的摆转运动，依赖于摆转角度或依赖于入射点的轴向位置，不同长度的照射时间可以用简单的方式实现特定的、依赖于位置的功率分布。因此，在本发明的改进方案中，不局限于图4所示的特别的示例地设置有如下光学器件，其具有可由控制装置操控的射束偏转装置，从而可以通过控制装置对射束偏转装置的相应操控调整出预先确定的位置/功率曲线。于是利用这种曲线也可以建立起期望的、依赖于位置的温度分布。0100利用本发明的图3和图4所示的实施方式此外还可以实现另一备选的或附加。