光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズを生産するための方法
本発明は、光学ガラス部品、特に自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型自由形状物（２５０、２６０）を生産するための方法に関し、ガラス（３５）を溶融し、このガラスから予備成形物（４０）を成形し、この予備成形物（４０）から、自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型自由形状物（２５０、２６０）の特に両面を光輝鋳造（ｂｒｉｇｈｔ ｍｏｌｄｅｄ）し、このガラスは容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（２）内で溶融され、このガラス（３５）は、０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、０〜１重量％のＬｉ2Ｏ、０．３〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、０．３〜２重量％のＴｉＯ2、及び０〜１重量％のＥｒ2Ｏ3を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス部品、構成要素又は要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は車両ヘッドライト用のレンズ型成形体又は要素を生産する方法に関し、ガラスを溶融し、ガラスからブランクを成形し、このブランクから、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の、特に両面をブランク成形する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ヘッドライトレンズを製造する方法は、例えば国際特許公開ＷＯ ２００７／０９５８９５号、ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号、ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号、ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０１８ ４２４ Ａｌ号、ドイツ特許ＤＥ １０２ １６ ７０６ Ｂ４号及びドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０４８ ５００ Ａｌ号に開示されている。
【０００３】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号は、光学機器用のブランク成形ガラス体を生産する方法を開示しており、浮揚予備鋳型に液体（ガラス）原料を供給し、この中でガラス原料を予備鋳型に接触させることなくブランクに予備成形し、このブランクを規定の期間終了後に別のプレス鋳型へ送出し、ここでプレス成形ツールによりプレスして最終形状にし、ブランクのプレス鋳型への移送が、ブランクが予備鋳型からプレス鋳型内に自由落下で落下するような方法で行われ、ガラス原料の送出に関しては、予備鋳型がプレス鋳型上へ移動し、この移送位置で停止し、ガラス原料から下向き方向に旋回して遠ざかる。
【０００４】
ドイツ特許ＤＥ １０１ ４０ ６２６ Ｂ４号は、プレス成形ガラス体を生産するための方法を開示しており、溶融した液体ガラス塊を鋳型に注入し、プレスダイによって鋳型に圧入し、冷却した後プレス成形ガラス体として鋳型から取り出し、液体溶融ガラス塊が鋳型内で複数のプレス行程を受け、プレス行程の合間に冷却が行われ、このプレス行程の合間にガラス塊の外側領域の加熱を少なくとも一度行って、ガラス塊の外側領域の冷却をコアの冷却に適合させるようにする。
【０００５】
ドイツ特許ＤＥ １０２ ３４ ２３４ Ａ１号は、上部鋳型及び下部鋳型及びリングを含むプレス鋳型を使用して光学的用途のためのガラス体をブランク成形する方法を開示しており、このプレス鋳型は、ガラス体の変形温度よりも高い温度に加熱されたガラス体を受け取る働きをし、この方法では、上部鋳型と下部鋳型との間に電位を印加して、遅くともガラス体の温度をプレス鋳型の温度に適合させた後にガラス体に圧縮圧力を加える。
【０００６】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ４８ ９４７ Ａ１号は、上部鋳型、下部鋳型及びガイドリングを含む成形型を加熱する手段を利用してガラスから光学要素を熱成形するためのプレス機を開示しており、この成形型がガラス材料を受け取り、加熱手段として誘導加熱が行われ、該加熱中に、成形型が熱を絶縁する本体上に配置される。
【０００７】
ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号は、照明目的を果たす光学構成要素を少なくとも片面ブランク成形するための方法及び装置を開示しており、少なくとも１つの機械的に分割されたガラス要素を、少なくとも１つの加熱炉から持ち出されるようにされた少なくとも１つの環状レセプタクルへグリッパによって移送し、レセプタクルにより炉内に移してレセプタクル上で加熱し、加熱ガラス要素をレセプタクルによって炉から持ち出してグリッパへ戻し、このグリッパが加熱ガラス要素をプレス機へ送出して少なくとも片面ブランク成形を行い、その後、ブランク成形ガラス要素をプレス機から取り出し、冷却路へ送出してここから運び出す。
【０００８】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ６０ ２５９ Ａ１号は、ガラスから光学要素をブランク成形する方法を開示しており、この方法では、鋳型ブロック内に準備されたガラス原料をその変態温度ＴGよりも高い温度Ｔに加熱し、ガラス原料をプレスしてＴGよりも低い温度に冷却し、この冷却が、最初はＴGよりも高い第１の温度期間に第１の冷却率で行われ、その後、ＴGを含む第２の温度期間に第２の冷却率で行われ、第１及び第２の冷却率を調整するために積極的な冷却が行われる。
【０００９】
ドイツ特許ＤＥ ４４ ２２ ０５３ Ｃ２号は、ガラスブランクを製造する方法を開示しており、この方法では、溶融液体ガラスがその外形を定めるプレス鋳型に圧入され、プレスステーションにおいて、ガラスブランクの内部形状を定めるプレスダイによりプレスされ、このプレスダイが、プレスステップ後にガラスブランクの表面から熱が逃げ、ガラスブランクの表面に近い領域がプレス鋳型から除去するのに十分な表面の構造的安定性を得るようになる温度に冷却されるまでの間だけプレス鋳型内でガラスブランクと接触したままにされ、その後、ガラスブランクをプレス鋳型から取り出し、部分的加熱によって変形する前に冷却ステーションへ移送し、ガラスブランクが完全に固化するまで冷却ステーションで冷却する。
【００１０】
図７は、光を生成するための光源７０と、光源７０により生成された光を反射するための反射体７２と、遮蔽体７４とを有する典型的な自動車ヘッドライト６１の主要図を示している。さらに、自動車ヘッドライト６１は、光源７０により生成される光の（光）ビームの方向を変化させ、遮蔽体７４の縁７５を明暗の境界９５として結像するためのヘッドライトレンズ６２を備える。
【００１１】
ヘッドライトレンズ６２は、ガラスで作られたレンズ体６３を備え、このレンズ体は、光源７０に面する基本的に平らな面７５、及び光源７０から見て外側へ向く基本的に凸状の面６４を含む。ヘッドライトレンズ６２は鍔６６をさらに含み、これによってヘッドライトレンズ６２を車両ヘッドライト６１に取り付けることができる。自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズは、光学特性又は推奨される光技術の値に関してかなり厳しい設計基準を受ける。このことは、図１０の図形９０及び写真９１に一例として示す明暗の境界線９５に関して特に当てはまる。この点について、重要な光技術ガイドラインの値は、明暗の境界線９５の勾配Ｇ及びヘッドライトレンズを挿入する車両ヘッドライトのグレア値ＨＶであると考えられる。自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズをコスト効率よく大量生産すべくこれらの厳しい設計基準を満たすことが具体的な課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際特許公開ＷＯ ２００７／０９５８９５号
【特許文献２】ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号
【特許文献３】ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号
【特許文献４】ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０１８ ４２４ Ａ１号
【特許文献５】ドイツ特許ＤＥ １０２ １６ ７０６ Ｂ４号
【特許文献６】ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０４８ ５００ Ａ１号
【特許文献７】ドイツ特許ＤＥ １０１ ４０ ６２６ Ｂ４号
【特許文献８】ドイツ特許ＤＥ １０２ ３４ ２３４ Ａ１号
【特許文献９】ドイツ特許ＤＥ １０３ ４８ ９４７ Ａ１号
【特許文献１０】ドイツ特許第ＤＥ １０３ ６０ ２５９ Ａ１号
【特許文献１１】ドイツ特許ＤＥ ４４ ２２ ０５３ Ｃ２号
【特許文献１２】ドイツ特許ＤＥ １０１ ００ ５１５ Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、光学ガラス要素を製造するためのコストを削減することである。具体的には、本発明の目的は、自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズを製造するためのコストを削減することである。本発明の別の目的は、特に勾配及びグレア値に関して満たす必要がある光技術的要件を含む限された予算内で、自動車ヘッドライト用の特に高品質なヘッドライトレンズを生産することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的は、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形体を生成する方法により達成され、この方法では、容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（ｍｅｌｔｉｎｇ ａｇｇｒｅｇａｔｅ）内でガラスを溶融し、このガラスは、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2Ｏ、
０．３（特に０．４）〜１．５重量％のＳｂ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
０．０１（特に０．１）〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含み、ガラスからブランクを成形し、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の、特に両面をブランク成形する。「容量」とは、１日に関する平均容量のことであると理解されたい。
【００１５】
本発明によれば、光学ガラス要素が、特に照明又は結像目的のための特定の意図的な光の配列を提供する。本発明によれば、光学ガラス要素が、技術目的のための特定の光の配列を提供し、特にこの光学ガラス要素は、純粋に美的なガラス要素と区別する必要がある。本発明によれば、特に有利な態様では、光学ガラス要素が、自動車ヘッドライトレンズ又は自動車レンズ用のレンズ型成形体である。本発明によれば、光学ガラス要素が、具体的には（基本的に）無機ガラスから成る。本発明によれば、特に光学ガラス要素が（基本的に）ケイ酸ガラスから成る。本発明によれば、特に光学ガラス要素がレンズ及び／又はプリズムである。本発明によれば、光学ガラス要素が、意図的な光の配列のための１又はいくつかの光学構造を含むことができる。本発明によれば、特に光学ガラス要素が精密レンズである。本発明によれば、特に精密レンズが、その輪郭が望ましい公称値から８μｍ以下、詳細には２μｍ以下しか異ならず、及び／又は表面粗度が結局５ｎｍ以下のレンズである。本発明によれば、特に表面粗度が、具体的にはＩＳＯ４２８７によればＲａであると定められる。本発明によれば、特に精密レンズが、その輪郭が望ましい公称輪郭から１μｍ以下しか異ならない（レンズ直径／１０ｍｍ）レンズである。本発明によれば、光学ガラス要素が、太陽光のコンセントレータであるだけでなく、いくつかのコンセントレータを有するアレイであることができる。
【００１６】
本発明の有利な実施形態では、ガラスが、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び／又は、
３〜１２重量％のＣａＯを含む。
【００１７】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、及び、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3を含む。
【００１８】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが０．５〜６重量％のＺｎＯを含む。
【００１９】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０．３〜０．８（特に〜１．４）重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜０．４重量％のＬｉ2Ｏ、
０．１（特に０．３）〜２重量％のＢａＯ、及び／又は、
０．０１〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3を含む。
【００２０】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０（特に０．１）〜２ｐｐｍのＣｏＯ、
０〜０．１重量％のＣｒ2Ｏ3、
０（特に０．１）〜０．２重量％のＰｒ6Ｏ11、
０（特に０．１）〜１．５重量％のＭｎＯ、
０〜０．１重量％のＮｉＯ、及び／又は、
０（特に０．１）〜０．２重量％のＮｄ2Ｏ3を含む。
【００２１】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で凝塊又は（ガラス）原料から溶融される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で１５００℃以下の温度で溶融される。さらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で１０００℃以上の温度で溶融される。本発明のさらなる有利な実施形態では、溶融ユニット内で溶融されたガラス上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペットが保持される。
【００２２】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの温度勾配が逆転し、ブランクが冷却ランスに乗り、（ブランクを冷却及び／又は加熱するための）焼戻し装置を通って（温度勾配を逆転するために）（詳細には基本的に連続して）都合良く移動し、又は焼戻し装置内に保持される。ドイツ特許ＤＥ １０１ ００ ５１５ Ａ１号に適当な冷却ランスが開示されている。本発明のさらなる有利な実施形態では、冷却媒体が逆流の原理に従ってランスを通過する。本発明のさらなる有利な実施形態では、冷却媒体が、それぞれ付加的かつ積極的に加熱される。
【００２３】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの温度勾配が、ブランクのコアの温度が室温より少なくとも１００℃高くなるように調整される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが最初に、その温度勾配を逆転させるために、詳細には熱を加えることによって冷却された後に加熱され、この場合、加熱後にブランクの表面温度がガラスの変態温度ＴGより少なくとも１００℃、詳細には少なくとも１５０℃高くなるようにブランクが加熱されるという利点が得られる。ガラスの変態温度ＴGとは、ガラスが硬化する温度のことである。本発明によれば、特に変態温度ＴGは、粘性対数が（１０13．2Ｐａ・ｓに対応する）約１３．２付近の、詳細には１３（１０13Ｐａ・ｓに対応する）〜１４．５（１０14．5Ｐａ・ｓ）の間のガラスの温度とされる。
【００２４】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが、３００℃〜５００℃の間、特に３５０℃〜４５０℃の間の温度で冷却される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが、ブランクのガラスの変態温度ＴG未満の２０Ｋ〜２００Ｋの間、特に７０Ｋ〜１５０Ｋの間の温度で冷却される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが１０００℃〜１２５０℃の間の温度で加熱される。
【００２５】
本発明のさらなる有利な実施形態では、プレス前のブランクの粘性の勾配が、少なくとも１０4Ｐａ・ｓ、特に少なくとも１０5Ｐａ・ｓである。ブランクの粘性の勾配という用語は、詳細にはブランクのコアの粘性とブランクの表面の粘性との間の差異を意味すると理解されたい。
【００２６】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの質量が（約）５０ｇ〜２５０ｇとなる。
【００２７】
本発明によれば、特に自動車が、個人的に道路交通で使用される陸上車である。本発明によれば、特に自動車が、燃焼機関を有する陸上車に限定されない。
【００２８】
以下の実施形態例の説明から本発明の利点及び詳細を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための装置の概略図である。
【図２】自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための方法の例示的な経路を示す図である。
【図３】概略図によって示す溶融ユニットの実施形態例である。
【図４】焼戻し装置に入る前の例示的なブランクを示す図である。
【図５】焼戻し装置から出た後の逆転した温度勾配を有する例示的なブランクを示す図である。
【図６】ヘッドライトレンズをプレスするための装置を示す図である。
【図７】典型的な自動車ヘッドライトレンズの概略図である。
【図８】自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素の実施形態例を示す図である。
【図９】自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素のさらなる実施形態例を示す図である。
【図１０】ヘッドライトによる照明分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、図７に示すような自動車ヘッドライトレンズ６２などの自動車ヘッドライトレンズ、又は例えば図８及び図９に示すような自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素２５０及び２６０などの自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための図２に示すような方法の実施のための装置１を（原理図によって）示している。装置１は、図３に詳細に示す容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット２を含み、手順ステップ２０においてこの装置内でガラスが溶融される。このガラスは、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、
３〜１２重量％のＣａＯ、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、有利には０．３〜１．４重量％のＡｌ2Ｏ3、
０〜１重量％のＬｉ2Ｏ、特に０〜０．５重量％のＬｉ2Ｏ、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、
０．５〜６重量％のＺｎＯ、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、有利には０〜２重量％のＢ2Ｏ3、
０〜２重量％のＴｉＯ2、有利には０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
０．３〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、有利には０．４〜１．２重量％のＳＢ2Ｏ3、
０〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、有利には０〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3、特に０〜０．２重量％のＥｒ2Ｏ3、
０〜２ｐｐｍのＣｏＯ、
０〜０．１重量％のＣｒ2Ｏ3、
０〜０．２重量％のＰｒ6Ｏ11、
０〜０．２重量％のＮｉＯ、
０〜０．２重量％のＮｄ2Ｏ3を含む。
【００３１】
ガラスは、０．３重量％以下、特に０．２％以下のＥｒ2Ｏ3を含むことが有利である。
【００３２】
さらに、ガラスは、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、及びＦを含まない（すなわち、特に０．１重量％以下しか含まない）。さらに、ガラスは、ＮｉＯを含まず、特に０．２重量％以下のＮｉＯしか含まないことが好ましい。さらに、ガラスは、Ｓｅを含まず、特に０．０５重量％のＳｅしか含まないことが好ましい。さらに、ガラスは、Ｍｎ０２を含まず、特に２重量％以下のＭｎ０2しか含まないことが好ましい。
【００３３】
表１は、特に適したガラス組成物を示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
詳細には、ガラスのＦｅ2Ｏ3含有量は０．０１５重量％未満とされ、ガラスを脱色するために微量の（＜０．０１重量％）Ｅｒ2Ｏ3及び／又はその他の希土類金属酸化物及び／又は遷移金属酸化物を加えるものとする。
【００３６】
概略図によって図３に詳細に示す溶融ユニット２は、支持構造３１及び耐火性ライニング３２を有する溶融バット３０を含む。溶融バット３０を使用して、原料供給機３８によって送出される原料からガラス３５が溶融され、エネルギーを印加するための図示しない電極が設けられる。原料供給機３８は、溶融ガラス３５上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペット３６が形成されるように制御、調整及び／又は変更される。さらに、溶融ユニット２は、例えば制御／変更できる出口３３を含む。
【００３７】
手順ステップ２１において、液体ガラスが、溶融ユニット２から、詳細には質量が５０ｇから２５０ｇまでの、例えば最終形状に近い形状のガラス塊のようなブランクを生産するための予備成形装置３に渡される（最終形状に近い形状のブランクは、自動車ヘッドライトレンズ又はプレスされる自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の輪郭と同様の輪郭を有する）。このような予備成形装置は、例えば、規定量のガラスを注入する鋳型を含むことができる。ブランクは、手順ステップ２２において予備成形装置３により生産される。
【００３８】
手順ステップ２２の次に手順ステップ２３が続き、ここでは、ブランクが、移送ステーション４によって冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃのうちの１つに渡され、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃにより３００℃〜５００℃の間の温度で冷却される。次の手順ステップ２４では、ブランクが、加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃのうちの１つによって１０００℃〜１２５０℃の間の温度で加熱されるが、この場合ブランクは、ブランクの表面温度がＴｃより少なくとも１００℃、特に少なくとも１５０℃高くなるように加熱されることが有利である。特許請求という意味において温度勾配を設定するための焼戻し装置の例は、冷却装置５Ａ及び加熱装置６Ａを組み合わせることにより、冷却装置５Ｂ及び加熱装置６Ｂを組み合わせることにより、及び冷却装置５Ｃ及び加熱装置６Ｃを組み合わせることによりそれぞれ反映される。
【００３９】
図４及び図５を参照しながら以下で説明するように、手順ステップ２３及び２４は、温度勾配の逆転を実現するように互いに適合される。これに関連して、図４は、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃの１つに入る前の例示的なブランク４０を示しており、図５は、加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つから出た後の逆転した温度勾配を有するブランク４０を示している。ブランクは、（連続温度プロファイルを行うとした場合）連続温度プロファイルの場合にも、手順ステップ２３の前には外側よりも内側の方が温かく、手順ステップ２４の後には内側よりも外側の方が温かくなる。参照番号４１及び４２で示すくさび形は温度勾配を表しており、個々のくさび形４１及び４２の幅がそれぞれ温度を表している。
【００４０】
温度勾配を逆転させるために、有利な実施形態では、ブランクを図示していない冷却ランス（詳細には本質的に連続的な様式で）に載せて、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃの１つ及び加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つを含む焼戻し装置を通過させ、或いは冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃ及び／又は加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つに保持する。ドイツ特許ＤＥ １０ １０１ ００ ５１５ Ａ１号に適当な冷却ランスが開示されている。冷却媒体は、都合よく逆流の原理に従ってランスを貫流する。これとは別に、或いはこれに加えて、冷却媒体をそれぞれ付加的かつ積極的に加熱することができる。
【００４１】
次に手順ステップ２５では、第１の部分鋳型５１及び第１の部分鋳型５１を取り囲む環状形の第２の部分鋳型５２を含む第１の鋳型５０と第２の鋳型との間のプレス機８の一部を形成する図６に示す装置によって、ブランク４０が自動車ヘッドライトレンズ６２、又は一体成形したレンズ境界又は鍔６６を有する自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素にブランク成形され、この場合、第１の部分鋳型５１と第２の部分鋳型５２との間に設けられたオフセット５３により、及びブランク４０の容量に応じて、自動車ヘッドライトレンズ６２内又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素内に段差がプレスされる。この場合、特に、プレスは真空下でも著しい低圧下でも行われない。特に、プレスは大気圧で行われる。第１の部分鋳型５１及び第２の部分鋳型５２は、バネ５５及び５６によって互いに非積極的に結合される。これに関連して、プレスは、第１の部分鋳型５１と第１の鋳型５０との間の距離が、それぞれブランク４０の容量、或いはブランクからプレスされるヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の容量に依存し、第２の部分鋳型５２と第１の鋳型５０との間の距離が、ブランク４０の容量、及びブランクからプレスされるヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の容量に依存しないようにして行われる。
【００４２】
その後、自動車ヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素が、移送ステーション９によって冷却路１０へ移送される。自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素は、手順ステップ２６において冷却路１０により冷却される。さらに、図１に示す装置１０は、図１に示す装置１を制御又は変更するためのコンピュータ装置１５を含む。コンピュータ装置１５は、個々の手順ステップを持続的に連結するという利点を有する。
【００４３】
図１、図３、図４、図５、図６、及び図７に示す要素は、簡潔性及び明瞭性を考慮して必ずしも縮尺通りには描いていない。従って、本発明の実施形態例をより良く理解するために、例えばいくつかの要素の寸法の度合いを他の要素に対して誇張している。
【００４４】
また、図１、図３、図４、図５、及び図６を参照しながら説明した自動車ヘッドライトレンズを生産する方法を、他の光学ガラス要素の生産に類似した態様で応用することもできる。しかしながら、特別な方法においては、この方法が高級自動車ヘッドライトレンズのコスト効率の良い経済的な生産に適していることに留意されたい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 装置； ２ 溶融ユニット； ３ 予備成形装置；
４、７、９ 移送ステーション； ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 冷却ステーション；
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 加熱ステーション； ８ プレス； １０ 冷却路；
１５ コンピュータ装置；
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６ 手順ステップ；
３０ 溶融バット； ３１ 支持構造； ３２ 耐火性ライニング； ３３ 引出口；
３５ ガラス； ３６ 原料カーペット； ３８ 原料供給機； ４０ ブランク；
４１、４２ くさび形； ５０ 鋳型； ５１、５２ 部分鋳型；
５３ オフセット； ５５、５６ バネ； ６１ 自動車ヘッドライト；
６２ ヘッドライトレンズ； ６３ レンズ体； ６４ 凸状の面；
６５ 平らな面； ６６ 鍔、境界； ７０ 光源； ７２ 反射体；
７４ 遮蔽体； ７５ 縁； ９０ 線図； ９１ 写真； ９５ 明暗の境界；
２５０、２６０：（レンズ型形状）要素；
Ｇ 勾配； ＨＶ グレア値。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス部品、構成要素又は要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は車両ヘッドライト用のレンズ型成形体又は要素を生産する方法に関し、ガラスを溶融し、ガラスからブランクを成形し、このブランクから、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の、特に両面をブランク成形する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ヘッドライトレンズを製造する方法は、例えば国際特許公開ＷＯ ２００７／０９５８９５号、ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号、ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号、ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０１８ ４２４ Ａｌ号、ドイツ特許ＤＥ １０２ １６ ７０６ Ｂ４号及びドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０４８ ５００ Ａｌ号に開示されている。
【０００３】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号は、光学機器用のブランク成形ガラス体を生産する方法を開示しており、浮揚予備鋳型に液体（ガラス）原料を供給し、この中でガラス原料を予備鋳型に接触させることなくブランクに予備成形し、このブランクを規定の期間終了後に別のプレス鋳型へ送出し、ここでプレス成形ツールによりプレスして最終形状にし、ブランクのプレス鋳型への移送が、ブランクが予備鋳型からプレス鋳型内に自由落下で落下するような方法で行われ、ガラス原料の送出に関しては、予備鋳型がプレス鋳型上へ移動し、この移送位置で停止し、ガラス原料から下向き方向に旋回して遠ざかる。
【０００４】
ドイツ特許ＤＥ １０１ ４０ ６２６ Ｂ４号は、プレス成形ガラス体を生産するための方法を開示しており、溶融した液体ガラス塊を鋳型に注入し、プレスダイによって鋳型に圧入し、冷却した後プレス成形ガラス体として鋳型から取り出し、液体溶融ガラス塊が鋳型内で複数のプレス行程を受け、プレス行程の合間に冷却が行われ、このプレス行程の合間にガラス塊の外側領域の加熱を少なくとも一度行って、ガラス塊の外側領域の冷却をコアの冷却に適合させるようにする。
【０００５】
ドイツ特許ＤＥ １０２ ３４ ２３４ Ａ１号は、上部鋳型及び下部鋳型及びリングを含むプレス鋳型を使用して光学的用途のためのガラス体をブランク成形する方法を開示しており、このプレス鋳型は、ガラス体の変形温度よりも高い温度に加熱されたガラス体を受け取る働きをし、この方法では、上部鋳型と下部鋳型との間に電位を印加して、遅くともガラス体の温度をプレス鋳型の温度に適合させた後にガラス体に圧縮圧力を加える。
【０００６】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ４８ ９４７ Ａ１号は、上部鋳型、下部鋳型及びガイドリングを含む成形型を加熱する手段を利用してガラスから光学要素を熱成形するためのプレス機を開示しており、この成形型がガラス材料を受け取り、加熱手段として誘導加熱が行われ、該加熱中に、成形型が熱を絶縁する本体上に配置される。
【０００７】
ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号は、照明目的を果たす光学構成要素を少なくとも片面ブランク成形するための方法及び装置を開示しており、少なくとも１つの機械的に分割されたガラス要素を、少なくとも１つの加熱炉から持ち出されるようにされた少なくとも１つの環状レセプタクルへグリッパによって移送し、レセプタクルにより炉内に移してレセプタクル上で加熱し、加熱ガラス要素をレセプタクルによって炉から持ち出してグリッパへ戻し、このグリッパが加熱ガラス要素をプレス機へ送出して少なくとも片面ブランク成形を行い、その後、ブランク成形ガラス要素をプレス機から取り出し、冷却路へ送出してここから運び出す。
【０００８】
ドイツ特許ＤＥ １０３ ６０ ２５９ Ａ１号は、ガラスから光学要素をブランク成形する方法を開示しており、この方法では、鋳型ブロック内に準備されたガラス原料をその変態温度ＴGよりも高い温度Ｔに加熱し、ガラス原料をプレスしてＴGよりも低い温度に冷却し、この冷却が、最初はＴGよりも高い第１の温度期間に第１の冷却率で行われ、その後、ＴGを含む第２の温度期間に第２の冷却率で行われ、第１及び第２の冷却率を調整するために積極的な冷却が行われる。
【０００９】
ドイツ特許ＤＥ ４４ ２２ ０５３ Ｃ２号は、ガラスブランクを製造する方法を開示しており、この方法では、溶融液体ガラスがその外形を定めるプレス鋳型に圧入され、プレスステーションにおいて、ガラスブランクの内部形状を定めるプレスダイによりプレスされ、このプレスダイが、プレスステップ後にガラスブランクの表面から熱が逃げ、ガラスブランクの表面に近い領域がプレス鋳型から除去するのに十分な表面の構造的安定性を得るようになる温度に冷却されるまでの間だけプレス鋳型内でガラスブランクと接触したままにされ、その後、ガラスブランクをプレス鋳型から取り出し、部分的加熱によって変形する前に冷却ステーションへ移送し、ガラスブランクが完全に固化するまで冷却ステーションで冷却する。
【００１０】
図７は、光を生成するための光源７０と、光源７０により生成された光を反射するための反射体７２と、遮蔽体７４とを有する典型的な自動車ヘッドライト６１の主要図を示している。さらに、自動車ヘッドライト６１は、光源７０により生成される光の（光）ビームの方向を変化させ、遮蔽体７４の縁７５を明暗の境界９５として結像するためのヘッドライトレンズ６２を備える。
【００１１】
ヘッドライトレンズ６２は、ガラスで作られたレンズ体６３を備え、このレンズ体は、光源７０に面する基本的に平らな面７５、及び光源７０から見て外側へ向く基本的に凸状の面６４を含む。ヘッドライトレンズ６２は鍔６６をさらに含み、これによってヘッドライトレンズ６２を車両ヘッドライト６１に取り付けることができる。自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズは、光学特性又は推奨される光技術の値に関してかなり厳しい設計基準を受ける。このことは、図１０の図形９０及び写真９１に一例として示す明暗の境界線９５に関して特に当てはまる。この点について、重要な光技術ガイドラインの値は、明暗の境界線９５の勾配Ｇ及びヘッドライトレンズを挿入する車両ヘッドライトのグレア値ＨＶであると考えられる。自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズをコスト効率よく大量生産すべくこれらの厳しい設計基準を満たすことが具体的な課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際特許公開ＷＯ ２００７／０９５８９５号
【特許文献２】ドイツ特許ＤＥ １０３ ２３ ９８９ Ｂ４号
【特許文献３】ドイツ特許ＤＥ １９６ ３３ １６４ Ｃ２号
【特許文献４】ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０１８ ４２４ Ａ１号
【特許文献５】ドイツ特許ＤＥ １０２ １６ ７０６ Ｂ４号
【特許文献６】ドイツ特許ＤＥ １０ ２００４ ０４８ ５００ Ａ１号
【特許文献７】ドイツ特許ＤＥ １０１ ４０ ６２６ Ｂ４号
【特許文献８】ドイツ特許ＤＥ １０２ ３４ ２３４ Ａ１号
【特許文献９】ドイツ特許ＤＥ １０３ ４８ ９４７ Ａ１号
【特許文献１０】ドイツ特許第ＤＥ １０３ ６０ ２５９ Ａ１号
【特許文献１１】ドイツ特許ＤＥ ４４ ２２ ０５３ Ｃ２号
【特許文献１２】ドイツ特許ＤＥ １０１ ００ ５１５ Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、光学ガラス要素を製造するためのコストを削減することである。具体的には、本発明の目的は、自動車ヘッドライト用のヘッドライトレンズを製造するためのコストを削減することである。本発明の別の目的は、特に勾配及びグレア値に関して満たす必要がある光技術的要件を含む限された予算内で、自動車ヘッドライト用の特に高品質なヘッドライトレンズを生産することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的は、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形体を生成する方法により達成され、この方法では、容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（ｍｅｌｔｉｎｇ ａｇｇｒｅｇａｔｅ）内でガラスを溶融し、このガラスは、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2Ｏ、
０．３（特に０．４）〜１．５重量％のＳｂ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
０．０１（特に０．１）〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含み、ガラスからブランクを成形し、光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の、特に両面をブランク成形する。「容量」とは、１日に関する平均容量のことであると理解されたい。
【００１５】
本発明によれば、光学ガラス要素が、特に照明又は結像目的のための特定の意図的な光の配列を提供する。本発明によれば、光学ガラス要素が、技術目的のための特定の光の配列を提供し、特にこの光学ガラス要素は、純粋に美的なガラス要素と区別する必要がある。本発明によれば、特に有利な態様では、光学ガラス要素が、自動車ヘッドライトレンズ又は自動車レンズ用のレンズ型成形体である。本発明によれば、光学ガラス要素が、具体的には（基本的に）無機ガラスから成る。本発明によれば、特に光学ガラス要素が（基本的に）ケイ酸ガラスから成る。本発明によれば、特に光学ガラス要素がレンズ及び／又はプリズムである。本発明によれば、光学ガラス要素が、意図的な光の配列のための１又はいくつかの光学構造を含むことができる。本発明によれば、特に光学ガラス要素が精密レンズである。本発明によれば、特に精密レンズが、その輪郭が望ましい公称値から８μｍ以下、詳細には２μｍ以下しか異ならず、及び／又は表面粗度が結局５ｎｍ以下のレンズである。本発明によれば、特に表面粗度が、具体的にはＩＳＯ４２８７によればＲａであると定められる。本発明によれば、特に精密レンズが、その輪郭が望ましい公称輪郭から１μｍ以下しか異ならない（レンズ直径／１０ｍｍ）レンズである。本発明によれば、光学ガラス要素が、太陽光のコンセントレータであるだけでなく、いくつかのコンセントレータを有するアレイであることができる。
【００１６】
本発明の有利な実施形態では、ガラスが、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び／又は、
３〜１２重量％のＣａＯを含む。
【００１７】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、及び、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3を含む。
【００１８】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが０．５〜６重量％のＺｎＯを含む。
【００１９】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０．３〜０．８（特に〜１．４）重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜０．４重量％のＬｉ2Ｏ、
０．１（特に０．３）〜２重量％のＢａＯ、及び／又は、
０．０１〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3を含む。
【００２０】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、
０（特に０．１）〜２ｐｐｍのＣｏＯ、
０〜０．１重量％のＣｒ2Ｏ3、
０（特に０．１）〜０．２重量％のＰｒ6Ｏ11、
０（特に０．１）〜１．５重量％のＭｎＯ、
０〜０．１重量％のＮｉＯ、及び／又は、
０（特に０．１）〜０．２重量％のＮｄ2Ｏ3を含む。
【００２１】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で凝塊又は（ガラス）原料から溶融される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で１５００℃以下の温度で溶融される。さらなる有利な実施形態では、ガラスが、溶融ユニット内で１０００℃以上の温度で溶融される。本発明のさらなる有利な実施形態では、溶融ユニット内で溶融されたガラス上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペットが保持される。
【００２２】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの温度勾配が逆転し、ブランクが冷却ランスに乗り、（ブランクを冷却及び／又は加熱するための）焼戻し装置を通って（温度勾配を逆転するために）（詳細には基本的に連続して）都合良く移動し、又は焼戻し装置内に保持される。ドイツ特許ＤＥ １０１ ００ ５１５ Ａ１号に適当な冷却ランスが開示されている。本発明のさらなる有利な実施形態では、冷却媒体が逆流の原理に従ってランスを通過する。本発明のさらなる有利な実施形態では、冷却媒体が、それぞれ付加的かつ積極的に加熱される。
【００２３】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの温度勾配が、ブランクのコアの温度が室温より少なくとも１００℃高くなるように調整される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが最初に、その温度勾配を逆転させるために、詳細には熱を加えることによって冷却された後に加熱され、この場合、加熱後にブランクの表面温度がガラスの変態温度ＴGより少なくとも１００℃、詳細には少なくとも１５０℃高くなるようにブランクが加熱されるという利点が得られる。ガラスの変態温度ＴGとは、ガラスが硬化する温度のことである。本発明によれば、特に変態温度ＴGは、粘性対数が（１０13．2Ｐａ・ｓに対応する）約１３．２付近の、詳細には１３（１０13Ｐａ・ｓに対応する）〜１４．５（１０14．5Ｐａ・ｓ）の間のガラスの温度とされる。
【００２４】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが、３００℃〜５００℃の間、特に３５０℃〜４５０℃の間の温度で冷却される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが、ブランクのガラスの変態温度ＴG未満の２０Ｋ〜２００Ｋの間、特に７０Ｋ〜１５０Ｋの間の温度で冷却される。本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクが１０００℃〜１２５０℃の間の温度で加熱される。
【００２５】
本発明のさらなる有利な実施形態では、プレス前のブランクの粘性の勾配が、少なくとも１０4Ｐａ・ｓ、特に少なくとも１０5Ｐａ・ｓである。ブランクの粘性の勾配という用語は、詳細にはブランクのコアの粘性とブランクの表面の粘性との間の差異を意味すると理解されたい。
【００２６】
本発明のさらなる有利な実施形態では、ブランクの質量が（約）５０ｇ〜２５０ｇとなる。
【００２７】
本発明によれば、特に自動車が、個人的に道路交通で使用される陸上車である。本発明によれば、特に自動車が、燃焼機関を有する陸上車に限定されない。
【００２８】
以下の実施形態例の説明から本発明の利点及び詳細を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための装置の概略図である。
【図２】自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための方法の例示的な経路を示す図である。
【図３】概略図によって示す溶融ユニットの実施形態例である。
【図４】焼戻し装置に入る前の例示的なブランクを示す図である。
【図５】焼戻し装置から出た後の逆転した温度勾配を有する例示的なブランクを示す図である。
【図６】ヘッドライトレンズをプレスするための装置を示す図である。
【図７】典型的な自動車ヘッドライトレンズの概略図である。
【図８】自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素の実施形態例を示す図である。
【図９】自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素のさらなる実施形態例を示す図である。
【図１０】ヘッドライトによる照明分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、図７に示すような自動車ヘッドライトレンズ６２などの自動車ヘッドライトレンズ、又は例えば図８及び図９に示すような自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素２５０及び２６０などの自動車ヘッドライトのレンズ型成形要素を生産するための図２に示すような方法の実施のための装置１を（原理図によって）示している。装置１は、図３に詳細に示す容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット２を含み、手順ステップ２０においてこの装置内でガラスが溶融される。このガラスは、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、
３〜１２重量％のＣａＯ、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、有利には０．３〜１．４重量％のＡｌ2Ｏ3、
０〜１重量％のＬｉ2Ｏ、特に０〜０．５重量％のＬｉ2Ｏ、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、
０．５〜６重量％のＺｎＯ、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、有利には０〜２重量％のＢ2Ｏ3、
０〜２重量％のＴｉＯ2、有利には０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
０．３〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、有利には０．４〜１．２重量％のＳＢ2Ｏ3、
０〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、有利には０〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3、特に０〜０．２重量％のＥｒ2Ｏ3、
０〜２ｐｐｍのＣｏＯ、
０〜０．１重量％のＣｒ2Ｏ3、
０〜０．２重量％のＰｒ6Ｏ11、
０〜０．２重量％のＮｉＯ、
０〜０．２重量％のＮｄ2Ｏ3を含む。
【００３１】
ガラスは、０．３重量％以下、特に０．２％以下のＥｒ2Ｏ3を含むことが有利である。
【００３２】
さらに、ガラスは、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、及びＦを含まない（すなわち、特に０．１重量％以下しか含まない）。さらに、ガラスは、ＮｉＯを含まず、特に０．２重量％以下のＮｉＯしか含まないことが好ましい。さらに、ガラスは、Ｓｅを含まず、特に０．０５重量％のＳｅしか含まないことが好ましい。さらに、ガラスは、Ｍｎ０２を含まず、特に２重量％以下のＭｎ０2しか含まないことが好ましい。
【００３３】
表１は、特に適したガラス組成物を示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
詳細には、ガラスのＦｅ2Ｏ3含有量は０．０１５重量％未満とされ、ガラスを脱色するために微量の（＜０．０１重量％）Ｅｒ2Ｏ3及び／又はその他の希土類金属酸化物及び／又は遷移金属酸化物を加えるものとする。
【００３６】
概略図によって図３に詳細に示す溶融ユニット２は、支持構造３１及び耐火性ライニング３２を有する溶融バット３０を含む。溶融バット３０を使用して、原料供給機３８によって送出される原料からガラス３５が溶融され、エネルギーを印加するための図示しない電極が設けられる。原料供給機３８は、溶融ガラス３５上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペット３６が形成されるように制御、調整及び／又は変更される。さらに、溶融ユニット２は、例えば制御／変更できる出口３３を含む。
【００３７】
手順ステップ２１において、液体ガラスが、溶融ユニット２から、詳細には質量が５０ｇから２５０ｇまでの、例えば最終形状に近い形状のガラス塊のようなブランクを生産するための予備成形装置３に渡される（最終形状に近い形状のブランクは、自動車ヘッドライトレンズ又はプレスされる自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の輪郭と同様の輪郭を有する）。このような予備成形装置は、例えば、規定量のガラスを注入する鋳型を含むことができる。ブランクは、手順ステップ２２において予備成形装置３により生産される。
【００３８】
手順ステップ２２の次に手順ステップ２３が続き、ここでは、ブランクが、移送ステーション４によって冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃのうちの１つに渡され、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃにより３００℃〜５００℃の間の温度で冷却される。次の手順ステップ２４では、ブランクが、加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃのうちの１つによって１０００℃〜１２５０℃の間の温度で加熱されるが、この場合ブランクは、ブランクの表面温度がＴｃより少なくとも１００℃、特に少なくとも１５０℃高くなるように加熱されることが有利である。特許請求という意味において温度勾配を設定するための焼戻し装置の例は、冷却装置５Ａ及び加熱装置６Ａを組み合わせることにより、冷却装置５Ｂ及び加熱装置６Ｂを組み合わせることにより、及び冷却装置５Ｃ及び加熱装置６Ｃを組み合わせることによりそれぞれ反映される。
【００３９】
図４及び図５を参照しながら以下で説明するように、手順ステップ２３及び２４は、温度勾配の逆転を実現するように互いに適合される。これに関連して、図４は、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃの１つに入る前の例示的なブランク４０を示しており、図５は、加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つから出た後の逆転した温度勾配を有するブランク４０を示している。ブランクは、（連続温度プロファイルを行うとした場合）連続温度プロファイルの場合にも、手順ステップ２３の前には外側よりも内側の方が温かく、手順ステップ２４の後には内側よりも外側の方が温かくなる。参照番号４１及び４２で示すくさび形は温度勾配を表しており、個々のくさび形４１及び４２の幅がそれぞれ温度を表している。
【００４０】
温度勾配を逆転させるために、有利な実施形態では、ブランクを図示していない冷却ランス（詳細には本質的に連続的な様式で）に載せて、冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃの１つ及び加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つを含む焼戻し装置を通過させ、或いは冷却装置５Ａ、５Ｂ、又は５Ｃ及び／又は加熱装置６Ａ、６Ｂ、又は６Ｃの１つに保持する。ドイツ特許ＤＥ １０ １０１ ００ ５１５ Ａ１号に適当な冷却ランスが開示されている。冷却媒体は、都合よく逆流の原理に従ってランスを貫流する。これとは別に、或いはこれに加えて、冷却媒体をそれぞれ付加的かつ積極的に加熱することができる。
【００４１】
次に手順ステップ２５では、第１の部分鋳型５１及び第１の部分鋳型５１を取り囲む環状形の第２の部分鋳型５２を含む第１の鋳型５０と第２の鋳型との間のプレス機８の一部を形成する図６に示す装置によって、ブランク４０が自動車ヘッドライトレンズ６２、又は一体成形したレンズ境界又は鍔６６を有する自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素にブランク成形され、この場合、第１の部分鋳型５１と第２の部分鋳型５２との間に設けられたオフセット５３により、及びブランク４０の容量に応じて、自動車ヘッドライトレンズ６２内又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素内に段差がプレスされる。この場合、特に、プレスは真空下でも著しい低圧下でも行われない。特に、プレスは大気圧で行われる。第１の部分鋳型５１及び第２の部分鋳型５２は、バネ５５及び５６によって互いに非積極的に結合される。これに関連して、プレスは、第１の部分鋳型５１と第１の鋳型５０との間の距離が、それぞれブランク４０の容量、或いはブランクからプレスされるヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の容量に依存し、第２の部分鋳型５２と第１の鋳型５０との間の距離が、ブランク４０の容量、及びブランクからプレスされるヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素の容量に依存しないようにして行われる。
【００４２】
その後、自動車ヘッドライトレンズ６２又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素が、移送ステーション９によって冷却路１０へ移送される。自動車ヘッドライトレンズ又は自動車ヘッドライト用のレンズ型成形要素は、手順ステップ２６において冷却路１０により冷却される。さらに、図１に示す装置１０は、図１に示す装置１を制御又は変更するためのコンピュータ装置１５を含む。コンピュータ装置１５は、個々の手順ステップを持続的に連結するという利点を有する。
【００４３】
図１、図３、図４、図５、図６、及び図７に示す要素は、簡潔性及び明瞭性を考慮して必ずしも縮尺通りには描いていない。従って、本発明の実施形態例をより良く理解するために、例えばいくつかの要素の寸法の度合いを他の要素に対して誇張している。
【００４４】
また、図１、図３、図４、図５、及び図６を参照しながら説明した自動車ヘッドライトレンズを生産する方法を、他の光学ガラス要素の生産に類似した態様で応用することもできる。しかしながら、特別な方法においては、この方法が高級自動車ヘッドライトレンズのコスト効率の良い経済的な生産に適していることに留意されたい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 装置； ２ 溶融ユニット； ３ 予備成形装置；
４、７、９ 移送ステーション； ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 冷却ステーション；
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ 加熱ステーション； ８ プレス； １０ 冷却路；
１５ コンピュータ装置；
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６ 手順ステップ；
３０ 溶融バット； ３１ 支持構造； ３２ 耐火性ライニング； ３３ 引出口；
３５ ガラス； ３６ 原料カーペット； ３８ 原料供給機； ４０ ブランク；
４１、４２ くさび形； ５０ 鋳型； ５１、５２ 部分鋳型；
５３ オフセット； ５５、５６ バネ； ６１ 自動車ヘッドライト；
６２ ヘッドライトレンズ； ６３ レンズ体； ６４ 凸状の面；
６５ 平らな面； ６６ 鍔、境界； ７０ 光源； ７２ 反射体；
７４ 遮蔽体； ７５ 縁； ９０ 線図； ９１ 写真； ９５ 明暗の境界；
２５０、２６０：（レンズ型形状）要素；
Ｇ 勾配； ＨＶ グレア値。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型成形要素（２５０、２６０）を生産するための方法であって、ガラス（３５）を溶融し、前記ガラス（３５）からブランク（４０）を成形し、前記ブランク（４０）から、前記光学ガラス要素又は前記自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用の前記レンズ型成形体（２５０、２６０）の特に両面をブランク成形し、前記ガラス（３５）が容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（２）内で溶融され、前記ガラス（３５）が、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2０、
０．３、特に０．４、〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、及び／又は、
０．０１〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ガラス（３５）が、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び、
３〜１２重量％のＣａＯ、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラス（３５）が、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、及び、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ガラス（３５）が、０．５〜６重量％のＺｎＯを含む、
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ガラス（３５）が、０．３〜０．８重量％のＡｌ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ガラス（３５）が、０．３〜１．４重量％のＡｌ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ガラス（３５）が、０．３〜２重量％のＢａＯを含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガラス（３５）が、
０．１〜０．４重量％のＬｉ2Ｏ、及び／又は、
０．０１〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で原料から溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で１５００℃以下の温度で溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で１０００℃以下の温度で溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記溶融ユニット（２）内で前記溶融ガラス（３５）上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペット（３６）が保持される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ブランク（４０）の前記温度勾配が逆転する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ブランク（４０）の温度勾配を逆転させるために、前記ブランク（４０）を冷却ランスに載せて焼戻し装置（５Ａ、６Ａ）を通過させ、或いは焼戻し装置（５Ａ、６Ａ）内に保持する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
プレス前の前記ブランク（４０）の粘性の勾配が、少なくとも１０4Ｐａ・ｓ、詳細には少なくとも１０5Ｐａ・ｓである、
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ブランク（４０）の質量が５０ｇ〜２５０ｇになる、
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
光学ガラス要素、特に請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型成形要素（２５０、２６０）を生産するための方法であって、ガラス（３５）を溶融し、前記ガラス（３５）からブランク（４０）を成形し、前記ブランク（４０）から、前記光学ガラス要素又は前記自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用の前記レンズ型成形体（２５０、２６０）の詳細には両面をブランク成形し、前記ガラス（３５）が容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（２）内で溶融され、前記ガラス（３５）が、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．３、特に０．４、〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、
３〜１２重量％のＣａＯ、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、
０．５〜６重量％のＺｎＯ、及び、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ガラス（３５）が、０．５〜５重量％のＭｇＯを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ガラス（３５）が、０．３〜３重量％のＢ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ガラス（３５）が、０．０１５重量％未満のＦｅ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１７、１８又は請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
光学ガラス要素、特に自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型成形要素（２５０、２６０）を生産するための方法であって、ガラス（３５）を溶融し、前記ガラス（３５）からブランク（４０）を成形し、前記ブランク（４０）から、前記光学ガラス要素又は前記自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用の前記レンズ型成形体（２５０、２６０）の特に両面をブランク成形し、前記ガラス（３５）が容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（２）内で溶融され、前記ガラス（３５）が、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2０、
０．３、特に０．４、〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、及び／又は、
０．０１〜１重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ガラス（３５）が、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び、
３〜１２重量％のＣａＯ、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラス（３５）が、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜２重量％のＳｒＯ、及び、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ガラス（３５）が、０．５〜６重量％のＺｎＯを含む、
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ガラス（３５）が、０．３〜０．８重量％のＡｌ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ガラス（３５）が、０．３〜１．４重量％のＡｌ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ガラス（３５）が、０．３〜２重量％のＢａＯを含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガラス（３５）が、
０．１〜０．４重量％のＬｉ2Ｏ、及び／又は、
０．０１〜０．３重量％のＥｒ2Ｏ3、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で原料から溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で１５００℃以下の温度で溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ガラス（３５）が、前記溶融ユニット（２）内で１０００℃以下の温度で溶融される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記溶融ユニット（２）内で前記溶融ガラス（３５）上に厚さ２ｃｍ〜７ｃｍの間の原料カーペット（３６）が保持される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ブランク（４０）の前記温度勾配が逆転する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ブランク（４０）の温度勾配を逆転させるために、前記ブランク（４０）を冷却ランスに載せて焼戻し装置（５Ａ、６Ａ）を通過させ、或いは焼戻し装置（５Ａ、６Ａ）内に保持する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
プレス前の前記ブランク（４０）の粘性の勾配が、少なくとも１０4Ｐａ・ｓ、詳細には少なくとも１０5Ｐａ・ｓである、
ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ブランク（４０）の質量が５０ｇ〜２５０ｇになる、
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
光学ガラス要素、特に請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用のレンズ型成形要素（２５０、２６０）を生産するための方法であって、ガラス（３５）を溶融し、前記ガラス（３５）からブランク（４０）を成形し、前記ブランク（４０）から、前記光学ガラス要素又は前記自動車ヘッドライトレンズ（６２）又は自動車ヘッドライト（６１）用の前記レンズ型成形体（２５０、２６０）の詳細には両面をブランク成形し、前記ガラス（３５）が容量８０ｋｇ／ｈ以下の溶融ユニット（２）内で溶融され、前記ガラス（３５）が、
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．３、特に０．４、〜１．５重量％のＳＢ2Ｏ3、
０．３〜２重量％のＴｉＯ2、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、
３〜１２重量％のＣａＯ、
０〜５重量％のＭｇＯ、
０〜３重量％のＢ2Ｏ3、
０．５〜６重量％のＺｎＯ、及び、
０．３〜２重量％のＢａＯ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ガラス（３５）が、０．５〜５重量％のＭｇＯを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ガラス（３５）が、０．３〜３重量％のＢ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ガラス（３５）が、０．０１５重量％未満のＦｅ2Ｏ3を含む、
ことを特徴とする請求項１７、１８又は請求項１９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１１−５１５３１０（Ｐ２０１１−５１５３１０Ａ）
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４９０１５（Ｐ２０１０−５４９０１５）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０１３６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１０９２０９
【国際公開日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（５０６３０４１１８）ドクター・オプティクス・ゲーエムベーハー (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０１３６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１０９２０９
【国際公開日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（５０６３０４１１８）ドクター・オプティクス・ゲーエムベーハー (7)
【Ｆターム（参考）】
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