专利名称：生产玻璃料块的成形设备和方法以及生产光学元件的方法
技术领域：
本发明涉及玻璃料块成形设备、用于生产玻璃料块的方法和用于生产光学元件的方法。更具体地，本发明涉及玻璃料块成形设备和用于使玻璃在稳定的状态下漂浮的同时用多个模具将玻璃成形为玻璃料块的方法和用于通过精密压模用上述设备生产的玻璃料块或者由上述方法生产的玻璃料块而生产光学元件的方法。
背景技术：
公知一种方法，其中使熔融态玻璃流出，流动的玻璃用成形模具接收，并且在使玻璃漂浮的同时使玻璃成形为精密压模的预成形件。该方法能够防止在成形过程中在预成形件的表面上形成皱纹和对玻璃的损害(称为“裂化”)。
上述方法描述在JP-A-2003-20248中。
在上述方法中，连续流出的熔融态玻璃一个接一个地成形为玻璃料块，使得需要使用多个成形模具。这样的成形模具能够在成形完成时取出玻璃成形产品之后重复使用来接收熔融态玻璃，使得优选地循环使用成形模具。上述方法暗示在使玻璃漂浮在两个或者更多成形模具上方的同时持续地进行成形。
在上述设备中，一个单气体供应机构被用作气体供应源，从该供应源供应的气体被分入每个成形模具中。
在上述多个成形模具中，一些成形模具正工作以将玻璃成形为玻璃料块，而一些成形模具在取出成形玻璃之后处于空的状态。因而，在工作使玻璃漂浮的同时将玻璃成形为玻璃料块的模具中，所喷射气体的压力由于玻璃的漂浮而增大，并且变得高于空的成形模具中的气体压力。进一步，随玻璃漂浮状态变化，该成形模具中的喷射气体的压力变化。当如上所述成形模具中的气体压力变化时，这样的变化影响其它成形模具中的气体压力，并且使每个成形模具中的玻璃漂浮不稳定。
例如，当漂浮气体压力不足时，部分玻璃与成形模具接触，并且这样的部分冷却过度而产生不均匀应变，使得玻璃易于破裂。进一步，当通过将玻璃上下移动使玻璃成形为球形形式时，上下移动会不流畅地进行或者气体喷射口可能被堵塞。当漂浮气体压力过大时，引起玻璃在成形模具中不稳定因而不能成形为所需的形状的问题。
发明内容
本发明要解决的问题在此情况下，本发明的目的是提供一种用于使玻璃在稳定状态下漂浮同时用多个成形模具将玻璃成形为玻璃料块的玻璃料块成形设备和用于生产该玻璃料块的方法。
本发明的另一个目的是提供一种通过精密压模用上述设备成形的玻璃料块或者由上述方法生产的玻璃料块来生产光学元件的方法。
解决问题的手段本发明人为了获得上述目的已经进行了勤奋的研究，结果发现通过特定的玻璃料块成形设备或者特定的生产玻璃料块的方法能够实现上述目的。基于这些发现，已经完成本发明。
即，本发明提供(1)一种玻璃料块成形设备，用于将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述设备包括多个成形模具、用于供应所述气体的气体供应机构和用于将气体从所述气体供应机构供应到所述成形模具的气流通道，所述气流通道具有用于在所述玻璃成形过程中抑制成形模具中气体喷射量变化的缓冲机构，所述变化由其它成形模具的气体喷射口的压力变化引起的。
(2)根据上述(1)所述的玻璃料块成形设备(以下称为“玻璃料块成形设备1”)，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且止回阀作为所述缓冲机构设置在所述歧管部分和所述成形模具之间的气流通道中。
(3)根据上述(1)所述的玻璃料块成形设备(以下称为“玻璃料块成形设备2”)，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且气流调节机构作为所述缓冲机构设置在所述歧管部分和所述成形模具之间的气流通道中。
(4)根据上述(2)或(3)所述的玻璃料块成形设备，其中，所述成形模具具有由多孔材料形成的气体喷射部分。
(5)根据上述(1)所述的玻璃料块成形设备(以下称为“玻璃料块成形设备3”)，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且多孔材料用作构成所述成形模具的气体喷射部分的材料，其中所述气体喷射部分用于所述气流通道的所述缓冲机构。
(6)一种玻璃料块成形设备(以下称为“玻璃料块成形设备4”)，用于将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述设备包括多个成形模具和用于供应所述气体的气体供应机构，所述气体供应机构以一个单气体供应机构对应于一个成形模具的方式独立设置。
(7)根据上述(1)至(6)中任一项所述的玻璃料块成形设备，包括用于循环转移所述多个成形模具的成形模具转移机构。
(8)一种生产玻璃料块的方法(以下称为“玻璃料块成形方法1”)，所述方法将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述方法包括在共同使用用于供应所述气体的气体供应源、并且在所述气体供应源和所述成形模具之间存在的气体歧管部分和所述成形模具之间抑制所述气体回流的同时，在多个所述成形模具上方将玻璃同时成形为玻璃料块。
(9)一种生产玻璃料块的方法(以下称为“玻璃料块成形方法2”)，所述方法将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述方法包括在共同使用用于供应所述气体的气体供应源、并且在所述气体供应源和所述成形模具之间存在的气体歧管部分和所述成形模具之间调节气流速率的同时，在多个所述成形模具上方将玻璃同时成形为玻璃料块。
(10)一种生产玻璃料块的方法(以下称为“玻璃料块成形方法3”)，所述方法将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述方法包括将气体从公共气体供应源通过分支气流通道供应到每个成形模具，以从所述成形模具中的由多孔材料形成的气体喷射部分喷射气体，同时在多个所述成形模具的上方将玻璃成形为所述玻璃料块。
(11)一种生产玻璃料块的方法(以下称为“玻璃料块成形方法4”)，所述方法将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述方法包括在所述气体从独立气体供应源供应到多个所述成形模具的同时在所述多个所述成形模具上方将玻璃成形为玻璃料块。
(12)一种用于生产光学元件的方法，包括对上述(1)至(7)中任一项所述的设备成形的玻璃料块或者由上述(8)至(11)中任一项所述的方法生产的玻璃料块进行加热，然后对所述玻璃料块进行精密的压模。
本发明效果根据本发明，能够提供在使玻璃漂浮的同时用多个成形模具将玻璃成形为玻璃料块的一种玻璃料块成形设备和玻璃料块生产方法以及通过对上述设备成形的玻璃料块或者用上述方法成形的玻璃料块进行精密模压的生产光学元件的方法。
图1(a)和图1(b)是本发明的玻璃料块成形设备1的一个示例的局部示意图，其中图1(a)示出了平面视图，图1(b)示出了侧视图。
图2是本发明的玻璃料块成形设备1中气体歧管部分和其周围的一个示例的局部示意图。
图3(a)和图3(b)是本发明的玻璃料块成形设备3的一个示例的局部示意图，其中图3(a)示出平面视图，图3(b)示出侧视图。
图4是本发明的玻璃料块成形设备3中成形模具的多孔材料模具的示意图。
图5是本发明的玻璃料块成形设备4的一个示例的示意侧视图。
具体实施例方式
首先，将说明本发明玻璃料块成形设备。
本发明的玻璃料块成形设备主要分成两个实施例。第一实施例是玻璃料块成形设备，其用于将熔融态玻璃供应到成形模具并且通过喷射来自成形模具的气体和施加气体压力而使玻璃漂浮的同时将玻璃成形为玻璃料块。
该设备包括多个成形模具、用于供应所述气体的气体供应机构和用于将气体从气体供应机构供应到成形模具的气流通道，所述气流通道具有用于在玻璃成形过程中抑制成形模具中气体喷射量变化的缓冲机构，气体喷射量的变化是由其它成形模具的气体喷射口的压力变化引起的。
基于上述气流通道中缓冲机构的类型，上述第一实施例中的玻璃料块成形机构进一步分为下面的玻璃料块成形设备1、玻璃料块成形设备2和玻璃料块成形设备3。
此外，第二实施例中的玻璃料块成形设备是后面将说明的玻璃料块成形设备4。
玻璃料块成形设备1
玻璃料块成形设备1是根据上述第一实施例的成形设备，其中，气流通道具有用于将气体从一个单气体供应机构供应到成形模具的歧管部分，而止回阀设置在上述歧管部分和成形模具之间作为缓冲机构。
在上述玻璃料块成形设备1中，共同地使用用于多个成形模具的气体供应源，并且从一个单气体供应机构供应的气体分配通过歧管部分，并且通过止回阀引入到成形模具。因而，即使当某单个成形模具喷射的气体压力变化时，通过设置在单个成形模具和歧管部分之间的止回阀能够防止该变化对从任何其它成形模具喷射的气体压力的影响。
图1(a)和1(b)是本发明的玻璃料块成形设备1的一个示例的局部示意图，其中图1(a)示出平面视图，图1(b)示出侧视图。图2是本发明的玻璃料块成形设备1中气体歧管部分和其附近的一个示例的局部示意图。
在图1(a)-1(b)和图2中，标号1表示在箭头2的方向上分度转动的转动工作台，2表示成形模具，3表示气流通道，4表示气体歧管部分，5表示止回阀，6表示气体供应机构。
玻璃料块成形设备2玻璃料块成形设备2是根据上述第一实施例的成形设备，其中，气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到成形模具的歧管部分，并且气流调节机构作为缓冲机构设置在所述歧管部分和成形模具之间的气流通道中。即，气流调节机构是设置在上述玻璃成形设备1中的止回阀的位置处。
在上述玻璃料块成形设备2中，共同使用用于多个成形模具的一个单气体供应源，并且从一个单气体供应机构供应的气体分配通过歧管部分，并且通过气流调节机构引入到成形模具中。在这种情况下，在气流调节机构的入口侧保持高压，并且用上述气流调节机构限制到玻璃料块成形模具的气流速率。因而，当背侧压力作用在每个气流调节机构的出口侧上时，流速的变化被抑制，使得变化较小，并且不影响到任何其它玻璃料块成形模具的气体的流率。
优选地，当调节气流调节机构时，在供应气体的状态中调节气流调节机构的限制，并同时测量出口侧上的流率，使得从玻璃料块成形部分喷射的气体的流率变得相等。
玻璃料块成形设备3玻璃料块成形设备3是根据上述第一实施例的成形设备，其中，气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到成形模具，并且多孔材料用作构成成形模具的气体喷射部分的材料，所述气体喷射部分用于上述气流通道的缓冲机构。
在上述玻璃料块成形设备3中，构成成形模具的气体喷射部分的多孔材料执行上述玻璃料块成形设备1的止回阀或者玻璃料块成形设备2中的气流调节机构的功能。多孔材料起到气流阻力作用。当用从多孔材料喷射的气体将漂浮压力施加到玻璃时，漂浮压力的反作用作为气流的阻力。在这样情况下，基于漂浮压力的反作用的阻力与多孔材料的阻力相比相当小，使得上述对所喷射气体的速率的反作用的变化的影响能够最小化，以不对其它成形模具的成形造成有害的影响。优选地，为了增加多孔材料的上述影响，多孔材料由诸如不锈钢的难熔的材料生产，并且具有30％或者更少的多孔率和20μm或者更小的平均孔直径。
此外，上述成形设备1和上述成形设备3能够组合，或者上述成形设备2和上述成形设备3能够组合。通过这样的组合，能够使玻璃更稳定地漂浮。
图3(a)和3(b)是本发明的玻璃料块成形设备3的一个示例的局部示意图，其中图3(a)示出平面视图，图3(b)示出侧视图。图4是本发明的玻璃料块成形设备3中成形模具的多孔材料模具的示意图。标号7表示多孔材料模具，标号8表示玻璃料块，其它标号如上述成形设备1使用。
玻璃料块成形设备4玻璃料块成形设备4是用于将熔融态玻璃供应到成形模具并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时将所述玻璃成形为玻璃料块的玻璃料块成形设备。
该设备包括多个成形模具和用于供应所述气体的气体供应机构，所述气体供应机构以一个单气体供应机构对应于一个成形模具的方式独立地设置。
在上述玻璃料块成形设备4中，气体供应源以一个单气体供应源对应于一个成形模具的方式被分割用于每个成形模具，并且气体从一个单气体供应单元供应到一个成形模具，气体从另一个供应单元供应到另一个成形模具。在上述结构中，气体独立地供应到每个成形模具，使得一个成形模具中的气体压力的变化不再影响另一个成形模具中的气体压力。
图5是本发明的玻璃料块成形设备4的一个示例的示意侧视图，其中标号如上述玻璃料块成形设备1所使用。
在上述玻璃料块成形设备1、2和3中，能够共同使用气体供应机构，使得与上述玻璃料块成形设备4相比，整个设备能够以低成本生产。进一步，玻璃料块成形设备1、2和3具有节能和占用空间小的优点。由于在转移多个成形模具的同时成形玻璃料块，同成形设备4一样，布置用于将气体从多个气体供应机构供应到成形模具的管子使得该设备变得复杂。相比之下，在成形设备1至3中布置从气体供应机构到歧管部分的一个管子就足够了，使得更容易设计这样的设备。
在所有上述成形设备1至4中，通过提供用于循环转移多个成形模具的成形模具转移单元而使连续流出的熔融态玻璃能够一个接一个地成形为玻璃料块。例如，成形模具借助于转动工作台和用于分度转动上述转动工作台的转动单元同步在相同的圆周上旋转，以一个接一个地形成玻璃料块。这一点对于上述实施例是共同的。该共同点将在下面说明。
首先，将混合以获得所需玻璃组分的玻璃原材料引入到熔化容器中加热、熔化、提炼、和均质化，以获得熔融态玻璃。熔融态玻璃从安装到熔炉的管子以恒定的流率在使玻璃不玻璃化的温度下引入，并且使其从管子出口连续流出。为了获得具有恒定质量的玻璃成形产品，通过控制管子温度等，每单位时间段流出的熔融态玻璃的流率被维持在恒定水平。
具有多个成形模具以用于在其上进行成形的转动工作台设置在管子下方。在绕转动工作台的旋转轴线为中心的圆周上以等间隔布置成形模具，并且工作台被分度转动，以在使成形模具同步的同时将成形模具一个接一个地转移到对应于成形模具个数的预定的停止位置。
将上述停止位置中的一个位置指定为投料位置，并且确保管子出口定位在停止于投料位置的成形模具的上方。
在投料位置处，熔融态玻璃供应到成形模具，并且供应有熔融态玻璃的成形模具由于工作台的转动转移出投料位置，空的状态下的成形模具转移进入投料位置。在其上具有熔融态玻璃的成形模具重复移动和停止的同时，熔融态玻璃在成形模具上方成形为玻璃料块。
用于将熔融态玻璃成形为玻璃料块的方法包括若干种成形方法。第一种成形方法是其中气体从成形模具喷射以将向上的气体压力施加到玻璃以在使该玻璃漂浮在成形模具上方的同时成形该玻璃的方法。通过这种方法，能够获得具有由自由表面形成的表面的玻璃成形产品。在第一种成形方法中，需要由多孔材料构成成形模具的气体喷射口。气体压力被施加到多孔材料的背面，由此气体穿过多孔材料的微小空间，以喷射通过在多孔材料表面中均匀和大量地存在的微细孔。通过上述气体喷射，漂浮气体压力能够施加到玻璃的整个下表面。
第二种成形方法中，气体从成形模具喷射以同样向玻璃施加向上的气体压力。在这种方法中，成形模具被赋予作为具有凹部的形式的成形模具形式，该凹部的水平方向上的横截面形式是圆形，凹部的圆形形式向上增大，优选地，该形式具有圆直径，该圆的增大比率从底部到顶部增大(喇叭形的形式)。上述气体的喷射口形成在喇叭形凹部的底部部分。当玻璃向凹部底部向下流动时，其逆着向上移动的向上强气体压力下落，并且当其向上移动时，上述气体压力减小，其向下移动。玻璃在凹部中这样重复地上下移动。由于这些上下移动，随机旋转玻璃，以成形为球形形式。上述的上下流动引起其它成形模具中的气体压力变化，而气体压力的变化可以通过缓冲机构抑制。
在玻璃料块冷却到玻璃料块不再被将其取出所施加的力变形的程度的阶段处，将玻璃料块取出。从成形模具取出的玻璃料块通过退火冷却到室温。
以下将说明由本发明提供的用于生产玻璃料块的方法。
由本发明提供的用于生产玻璃料块的方法包括以下玻璃生产方法1、2、3和4的四个实施例。
玻璃料块生产方法1玻璃料块生产方法1是通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力而使玻璃漂浮的同时将所述玻璃成形为玻璃料块的用于生产玻璃料块的方法。
该方法包括共同使用用于供应所述气体的气体供应源，并且在存在于所述气体供应源和成形模具之间的气体歧管部分和成形模具之间抑制气体回流的同时，在多个成形模具上方将玻璃同时地成形为玻璃料块。
上述玻璃料块生产方法1对应于使用上述玻璃料块成形设备1的方法。
玻璃料块生产方法2玻璃料块生产方法2是通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时将所述玻璃成形为玻璃料块的玻璃料块生产方法。
该方法包括在共同使用用于供应所述气体的气体供应源并且调节存在于所述气体供应源和成形模具之间的气体歧管部分和成形模具之间气体流率的同时，将玻璃成形为玻璃料块。
玻璃料块生产方法2对应于使用上述玻璃料块成形设备2的方法。
玻璃料块生产方法3玻璃料块生产方法3是通过将熔融态玻璃供应到成形模具并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时将所述玻璃成形为玻璃料块的玻璃料块生产方法。
该方法包括将气体从共同气体供应源通过分支的气流通道供应到每个成形模具，以从成形模具中由多孔材料形成的气体喷射部分喷射气体，并且同时在多个成形模具上方将玻璃成形为玻璃料块。
玻璃料块生产方法3对应于使用上述玻璃料块成形设备3的方法。
玻璃料块生产方法4玻璃料块生产方法4是通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时将所述玻璃成形为玻璃料块的玻璃料块生产方法。
该方法包括在气体从独立气体供应源供应到多个成形模具的同时在多个成形模具上方将玻璃成形为玻璃料块。
玻璃料块生产方法4对应于使用上述玻璃料块成形设备4的方法。
根据由本发明所提供的玻璃料块生产方法，能够使玻璃稳定地漂浮在成形模具上方，使得能够成形出具有所需形式的玻璃料块。进一步，上述方法能够确保正在成形的玻璃不会与成形模具接触较长的时间段，使得能够均匀地冷却玻璃。结果，还能够克服不对称的应变累积在玻璃料块中以减小其机械强度的问题。
以下将说明光学元件的生产方法。
光学元件的生产方法由本发明提供的光学元件的生产方法包括加热用上述光学玻璃成形设备成形的玻璃料块或者由上述玻璃料块生产方法生产的玻璃料块，并且精密压模该玻璃料块。
上述方法是基于以下前提用上述设备生产的玻璃料块或者由上述方法生产的玻璃料块用作精密模压预成形件。成形的玻璃料块根据需要清洗，并且表面涂覆有含碳膜等。膜起提高玻璃和压模之间的润滑的作用，以确保在压模过程中，玻璃完全在压模中展开。
接着，将玻璃料块引入到压模中，玻璃料块和压模一起加热，并且玻璃料块是被精密压模成形出整个玻璃形状，并且将压模的成型表面的形式转移到玻璃。玻璃和压模在玻璃处于压模的压力的状态下冷却，并且在温度到达压模产品不变形的温度之后，压模产品从压模中取出。当含碳膜涂覆在玻璃料块上时，该膜用氧化的方法等移除，以形成光学元件。精密压模产品可以根据需要进行诸如用于定心和磨边处理的处理。或者，单独加热的玻璃料块可以引入预加热压模，以进行精密压模。对于上述精密压模，能够采用公知的方法。例如，能够采用这样的方法其中提供公知的压模，并且在含有氮和氢的气体混合物的大气中，加热压模并且进行精密压模，上述公知的压模诸如由SiC制成并且在压模表面上形成有碳膜的压模、或者由WC制成并且在压模表面上形成有贵重金属合金的压模。
以上述方式，生产诸如包括非球面透镜、球面透镜和棱镜的各种透镜的光学元件。可以根据需要在因此获得的光学元件上形成诸如抗发射膜等的光学多层膜。
根据生产光源元件的方法，因为在本发明中能够稳定地供应用作预成形件的玻璃料块，所以能够稳定地批量生产光学元件。
示例以下参照示例，更详细地说明本发明，但本发明不受这些示例限制。
示例1在进行分度转动的转动工作台上以等间隔布置十二个成形模具，由多孔材料形成的凹部设置在每个成形模具的上表面中。凹部每个具有旋转对称的形式，并且被处理成具有配合到想要的玻璃料块的下表面的形式。关于多孔材料的规格，其材料是SUS316，并且其具有20％孔隙率、和8um的平均孔直径。
在每个成形模具中的多孔材料的反面下的内部设置空间，并且用于供应气体的气流通道通过固定工具连接到该空间，利用该固定工具，成形模具固定到转动工作台。用于将气体供应到气流通道的管子安装到上述固定工具的下部分，这种管子的其它端汇聚在转动工作台的旋转轴中。汇聚在旋转轴中的管子通过止回阀彼此连接在歧管部分中，并且每个气流通道连接一个主管子。主管子通过可旋转的连接器分成与工作台一起旋转的部分和不旋转的部分。旋转的部分连接到歧管部分，并且不旋转部分连接到压缩机，该压缩机作为气体源置于旋转轴的外侧。上述连接器是在主管子旋转过程中不泄漏气体的连接器。压缩机具有安装到其上的过滤器，因为考虑到干净的气体供应到每个成形模具。
以上述的方式，从一个单气体供应源供应的气体通过主管子供应到歧管部分，并且分到和成形模具一样多的分支管子，然后气体供应到每个止回阀，供应到固定工具，然后供应到每个成形模具并且通过每个成形模具的多孔材料喷射。止回阀都属于一个类型并且相同，并且其数量与成形模具的数量相同。进一步，分支管子被如此布置，使得口径和长度上相等。
因此调节的玻璃料块成形设备布置在管子下方，熔融态玻璃从该管子连续地流出。并且确保在成形模具的停止位置外的特定停止位置(将称为“投料位置”)处将熔融态玻璃供应到成形模具。具体地，在投料位置停止的成形模具向上移动直到其接近管子的出口，以支撑正在流出的熔融态玻璃的下端，在管子出口侧和正在流出的熔融态玻璃的成形模具侧之间形成窄的部分，然后成形模具快速向下移动，以在窄的部分处分离熔融态玻璃，因而在成形模具上获得具有预定重量的熔融态玻璃。
从气体源(压缩机)供应的气体(其从上述凹部喷射)在上述玻璃上施加向上的气体压力以使其漂浮。在玻璃漂浮状态下冷却的同时，玻璃形成为具有由自由表面形成的表面。冷却之后，玻璃料块从成形模具中取出。
在转动工作台分度转动的同时进行上述操作，使得连续流出的熔融态玻璃形成为玻璃料块，该玻璃料块一个接一个形成在置于工作台上的成形模具上/上方。在玻璃料块被取出之后，空的状态下的成形模具转移到投料位置，以接收随后的熔融态玻璃。
根据上述设备和方法，空的状态下的成形模具和具有漂浮玻璃的成形模具共同存在，漂浮气体从公共气体供应源供应到这些成形模具，并且在这些情况下，能够防止成形模具中气体喷射量对其它成形模具中的气体喷射量的影响，使得玻璃能够稳定地漂浮在成形模具的上方，并且成形为玻璃料块。
结果，用这些成形模具成形的玻璃料块在形式上是均匀的，并且它们中的每个也均匀地冷却，使得因此获得的玻璃料块不会破裂。
接着，移除止回阀，以直接连接歧管部分和成形模具，并且进行类似的成形。在这情况下，模具的多孔材料的凸凹部形式被转移到玻璃底部表面。其原因如下。当玻璃落入模具中时，该玻璃起着阻力的作用，更多气体流入其中没有玻璃的模具中，其中有玻璃的模具中的气体流量减小，模具上方的玻璃的漂浮状态不稳定。进一步，当模具上方的玻璃的漂浮状态不稳定时，玻璃会破裂。
接着，多孔材料被移除，具有多个窄通孔的部件安装到每个模具的凹部的底部，并且在从通孔喷射气体的同时进行成形。在这情况下，移除止回阀。结果，玻璃的漂浮不稳定，玻璃和每个成形模具的凹部彼此恒定地接触，玻璃被非均匀地冷却，使得引起了因此获得的玻璃料块中的一些破裂的问题。进一步，尽管每个凹部被如此制成，以具有旋转对称的形式，但是玻璃料块会具有显著非旋转对称的形式。
示例2接着，移除在示例1中说明的所有玻璃料块成形设备的固定工具，并且所有的成形模具用新的成形模具代替。新固定的成形模具的每个具有凹部，凹部具有旋转对称的喇叭形状的形式，其垂直于旋转对称的轴线的横截面形式是圆形，并且圆的直径从底部到顶部增大。每个成形模具的凹部的底部具有连接到固定工具的气流通道的一个气体喷射口，并且确保气体从该喷射口向上喷射。
除了此处替换的上述成形模具，该设备的设备构造具有与在示例1中说明的成形设备的止回阀一样多的止回阀。
并且，熔融态玻璃从管子的出口落入在投料位置停止的成形模具的凹部的周围，并且将上述周围上接收的熔融态玻璃滴引入到凹部中。凹部中的玻璃向其底部部分流动，并且随着其向下流动，其经受喷射气体的高压并向上移动。随着玻璃向上移动，气体压力减小，玻璃再次向下移动。当玻璃重复这些移动时，玻璃旋转成形为球形形式。
以球形形式成形的玻璃料块从成形模具中取出，并且空的状态下的成形模具被转移到投料位置。通过重复上述操作，从连续落下的熔融态玻璃一个接一个地生产出球形玻璃料块。
根据该示例的设备和方法，能够使玻璃在每个成形模具中稳定地漂浮和旋转，使得能够稳定地生产球形玻璃料块。
如同示例1和2的设备，在具有止回阀和允许使用固定工具替换成形模具的设备中，能够根据想要的玻璃料块的规格来选择成形模具。并且，即使当没有由多孔材料形成的气体喷射口(具有由多孔材料形成的气体喷射部分的替代部分)的成形模具安装到该设备中，能够使玻璃稳定地漂浮，并成形成玻璃料块。
接着，用已经移除了止回阀的上述示例的设备进行成形，玻璃料块的球形度减小。
示例3将通过使用示例1和2中的止回阀成形的这些玻璃料块被提供作为精密压模预成形件，并且预成形件是被精密压模以生产诸如非球面透镜、球面透镜和棱镜的各种透镜。预成形件的形式是统一的，使得能够稳定地生产想要的光学元件。
工业实用性通过使用本发明的玻璃料块成形设备和玻璃料块生产方法，在使玻璃在稳定状态下漂浮的同时，能够用多个成形模具使玻璃稳定地成形为玻璃料块。因此获得的玻璃料块能够通过精密压模生产各种光源元件。
权利要求
1.一种玻璃料块成形设备，用于将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述设备包括多个成形模具、用于供应所述气体的气体供应机构和用于将气体从所述气体供应机构供应到所述成形模具的气流通道，所述气流通道具有用于在所述玻璃成形过程中抑制成形模具中气体喷射量变化的缓冲机构，所述变化由其它成形模具的气体喷射口的压力变化引起的。
2.根据权利要求1所述的玻璃料块成形设备，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且止回阀作为所述缓冲机构设置在所述歧管部分和所述成形模具之间的气流通道中。
3.根据权利要求1所述的玻璃料块成形设备，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且气流调节机构作为所述缓冲机构设置在所述歧管部分和所述成形模具之间的气流通道中。
4.根据权利要求2或3所述的玻璃料块成形设备，其中，所述成形模具具有由多孔材料形成的气体喷射部分。
5.根据权利要求1所述的玻璃料块成形设备，其中，所述气流通道具有用于将从一个单气体供应机构供应的气体分配到所述成形模具的歧管部分，并且多孔材料用作构成用于所述气流通道的所述缓冲机构的所述成形模具的气体喷射部分的材料。
6.一种玻璃料块成形设备，用于将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块，所述设备包括多个成形模具和用于供应所述气体的气体供应机构，所述气体供应机构以一个单气体供应机构对应于一个成形模具的方式独立设置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的玻璃料块成形设备，包括用于循环转移所述多个成形模具的成形模具转移机构。
8.一种生产玻璃料块的方法，所述方法通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块生产玻璃料块，所述方法包括在共同使用用于供应所述气体的气体供应源、并且在所述气体供应源和所述成形模具之间存在的气体歧管部分和所述成形模具之间抑制所述气体回流的同时，在多个所述成形模具上方将玻璃同时成形为玻璃料块。
9.一种生产玻璃料块的方法，所述方法通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块来生产玻璃料块，所述方法包括在共同使用用于供应所述气体的气体供应源、并且在所述气体供应源和所述成形模具之间存在的气体歧管部分和所述成形模具之间调节气流速率的同时，在多个所述成形模具上方将玻璃同时成形为玻璃料块。
10.一种生产玻璃料块的方法，所述方法通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块来生产玻璃料块，所述方法包括将气体从公共气体供应源通过分支气流通道供应到每个成形模具，以从所述成形模具中的由多孔材料形成的气体喷射部分喷射气体，同时在多个所述成形模具的上方将玻璃成形为所述玻璃料块。
11.一种生产玻璃料块的方法，所述方法通过将熔融态玻璃供应到成形模具、并且在通过从所述成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使所述玻璃成形为玻璃料块来生产玻璃料块，所述方法包括在所述气体从独立气体供应源供应到多个所述成形模具的同时在所述多个所述成形模具上方将玻璃成形为玻璃料块。
12.一种用于生产光学元件的方法，包括对权利要求1至7中任一项所述的设备成形的玻璃料块或者由权利要求8至11中任一项所述的方法生产的玻璃料块进行加热，然后对所述玻璃料块进行精密压模。
全文摘要
一种玻璃料块成形设备，用于在使玻璃稳定漂浮的同时用多个成形模具将玻璃成形为玻璃料块，其中将熔融态玻璃供应到成形模具，并且在通过从成形模具喷射气体和施加气体压力使玻璃漂浮的同时使玻璃成形为玻璃料块，设备包括(1)具有多个成形模具的设备、用于供应气体的气体供应机构和用于将气体从气体供应机构供应到成形模具的气流通道，气流通道具有用于在玻璃成形过程中抑制气体喷射量变化的缓冲机构，该变化由其它成形模具的气体喷射口的压力变化引起的，并且(2)具有多个成形模具的设备和用于供应气体的气体供应机构，气体供应机构以一个单气体供应机构对应于一个成形模具的方式独立设置。
文档编号C03B23/02GK101041549SQ20071008734
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者上崎敦司, 井口义规 申请人:Hoya株式会社