DE102013105734B4

DE102013105734B4 - Verfahren zum Wiederziehen von Glas

Info

Publication number: DE102013105734B4
Application number: DE102013105734.9A
Authority: DE
Inventors: Frank Büllesfeld; Ralf Biertümpfel
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2024-08-22
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: DE102013105734A1; US10384973B2; US20160145142A1; JP2016222527A; JP6266442B2; KR101651326B1; US10259737B2; US20140357467A1; CN104211284A; CN104211284B; JP2015006981A; KR20140142662A; TWI519494B; TW201512114A

Abstract

Verfahren zum Wiederziehen von Glas mit den Schrittena. Bereitstellen einer Vorform 10 eines Glases mit einer mittleren Dicke D und einer mittleren Breite B,b. Erwärmen der Vorform 10, undc. Ausziehen der Vorform 10 auf eine mittlere Dicke d und eine mittlere Breite b,wobei die Vorform 10 einen zentralen Bereich 16 und zwei Randbereiche 14 aufweist und die Temperatur der Vorform 10 in einer Verformungszone 42 so eingestellt wird, dass der zentrale Bereich 16 eine Temperatur T1annimmt, die höher ist als die Temperatur T2der Randbereiche 14, und wobei die Verformungszone 42 der Teil der Vorform 10 ist, welcher eine Dicke von 1,05*d bis 0,95*D aufweist,wobei sich der Anteil der Verformungszone 42, in dem die genannten Temperaturen eingestellt werden, über eine Höhe von mindestens 75% der Verformungszone 42 erstrecken, wobei die Randbereiche 14 durch wenigstens ein Kühlelement 50 gekühlt werden und wobei der Abstand zwischen dem Kühlelement 50 und der Mitte M der Vorform 10 mit abnehmender Breite der Vorform 10 kleiner wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederziehen von Glas, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine durch das Verfahren herstellbare Glaskomponente.
Das Wiederziehen von Gläsern ist prinzipiell bekannt, insbesondere existiert umfangreicher Stand der Technik für das Wiederziehen von Vorformen bzw. Vorformen mit rundem Querschnitt für das Ziehen von Glasfasern.
Beim Wiederziehverfahren wird ein Glasstück partiell erwärmt und über geeignete mechanische Betriebsmittel in die Länge gezogen. Wird das Glasstück - die Vorform - mit konstanter Geschwindigkeit in eine Heizzone eingefahren und das erwärmte Glas mit konstanter Geschwindigkeit gezogen, so entsteht eine von dem Verhältnis der Geschwindigkeiten abhängige Verkleinerung der Querschnittsform der Vorform. Werden also z.B. rohrförmige Vorformen eingesetzt, entstehen wieder rohrförmige Produkte, allerdings mit kleinerem Durchmesser. Die Produkte sind in ihrer Querschnittsform der Vorform ähnlich, meist ist es sogar gewünscht durch geeignete Maßnahmen eine 1:1 verkleinerte Abbildung der Vorform zu erreichen (siehe EP 0 819 655 B1 ).
Beim Wiederziehen von Gläsern wird in der Regel eine längliche Vorform einseitig in eine Halterung eingespannt und beispielsweise in einem Muffelofen am anderen Ende erwärmt. Sobald das Glas verformbar wird, wird dieses durch Aufbringen eines Zugs auf das in der Halterung eingespannte Ende der Vorform ausgezogen. Wird dabei die Vorform in die Muffel nachgeschoben, so ergibt sich bei geeigneter Temperaturwahl ein vom Querschnitt kleineres aber geometrisch ähnliches Produkt. Beispielsweise wird aus einer Vorform mit rundem Querschnitt eine Glasfaser ausgezogen. Die Wahl der Geschwindigkeiten von Ausziehen des Produkts beispielsweise einer Komponente und ggf. Nachschieben der Vorform bestimmen den Verkleinerungsfaktor des Querschnitts. Normalerweise bleibt das Verhältnis von Dicke zu Breite des Querschnitts der Vorform konstant. Beim Ziehen von Glasfasern ist dies erwünscht, da aus einer Vorform mit rundem Querschnitt eine Glasfaser mit ebenfalls rundem Querschnitt gezogen werden kann.
Schwierig gestaltet sich das Wiederziehen von flachen Komponenten, d.h. Komponenten mit einem Verhältnis von Breite zu Dicke des Querschnitts von beispielsweise 80:1. Es ist nur mit sehr breiten Vorformen möglich, auch breite Komponenten zu ziehen. So kann z.B. aus einer Vorform mit einem Querschnitt von 70 mm Breite und 10 mm Dicke (B/D=7) eine Komponente mit einem Querschnitt von 7 mm Breite und 1 mm Dicke (b/d=7) hergestellt werden.
Eine Komponente mit einem breiteren Querschnitt gleicher Dicke ist nur mit dem Einsatz einer Vorform mit einem breiteren oder dünneren Querschnitt möglich. Die Verwendung einer breiteren Vorform scheitert oft an der Herstellbarkeit und die Verwendung einer dünneren Vorform ist zunehmend unwirtschaftlich, da die Vorform beim Wiederziehen häufiger gewechselt werden muss.
In US 7 231 786 B2 wird beschrieben, wie sich ebene Glasscheiben über Wiederziehen darstellen lassen. Um ein breiteres Produkt zu bekommen, werden hier Greifer eingesetzt, die das weiche Glas in die Breite ziehen, bevor Kantenroller das Glas in der Länge ausdehnen.
In US 3 635 687 A wird ein Wiederziehverfahren beschrieben, bei dem durch eine Kühlung des Randbereiches der flachen Vorform eine Änderung des Breite-zu-Dicke-Verhältnisses (B/D) erreicht wird. Allerdings ist mit diesem Verfahren maximal eine Zunahme des Breite-zu-Dicke-Verhältnisses um den Faktor 10,7 zu erreichen. Der dort eingesetzte Randkühler ist so angeordnet, dass nur ein kleiner Teil der Randbereiche in der Verformungszone der Vorform gekühlt wird. Dadurch verringert sich die Temperaturdifferenz zwischen dem zentralen Bereich der Vorform und den Randbereichen sehr schnell wieder.
In EP 0 819 655 B1 wird ein Verfahren zum Formen von Glas beschrieben. Dabei kann auch Wiederziehen zur Formgebung eingesetzt werden. Allerdings wird nicht beschrieben, wie das Breite-zu-Dicke-Verhältnis (B/D) eingestellt wird. Das Glas wird hier nach dem Erhitzen lokal erhitzt oder abgekühlt, um die Geometrie zu beeinflussen.
Die in diesen Druckschriften beschriebenen Eingriffe bewirken jeweils nur eine kleinere Änderung der Geometrie der Vorform im Vergleich zur Endform bzw. zur Form der ausgezogenen Komponente. Außerdem sind diese Verfahren mit relativ großem Aufwand verbunden. Insbesondere dann, wenn Greifer oder Rollen eingesetzt werden sollen, wird eine ausgefeilte Wiederziehvorrichtung benötigt, die anfällig für Defekte ist.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung von Glaskomponenten. Außerdem soll ein Verfahren bereitgestellt werden, dass es erlaubt, das Breite-zu-Dicke-Verhältnis der Vorform (B/D) im Vergleich zu dem Breite-zu-Dicke-Verhältnis der hergestellten Glaskomponente (b/d) zu vergrößern. Insbesondere soll ein Verfahren zur Herstellung von flachen Glaskomponenten bereitgestellt werden, bei dem aus einer Vorform mit einer Breite B und einer Dicke D eine flache Glaskomponente mit einer Breite b und einer Dicke d hergestellt werden kann, wobei das Verhältnis b/d wesentlich größer ist als das Verhältnis B/D.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen beschriebenen Ausführungsformen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Wiederziehen von Glas umfasst folgende Schritte:

a. Bereitstellen einer Vorform eines Glases mit einer mittleren Dicke D und einer mittleren Breite B,
b. Erwärmen der Vorform, und
c. Ausziehen der Vorform auf eine mittlere Dicke d und eine mittlere Breite b,

₁

₂

Es wurde gefunden, dass die Geometrie der Glaskomponente beim Ausziehen der Vorform überraschenderweise deutlich verändert werden kann, wenn die Randbereiche der Vorform in der Verformungszone bei geringerer Temperatur gehalten werden, als der zentrale Bereich der Vorform. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von Verfahren aus dem Stand der Technik dadurch, dass der Anteil der Vorform größer ist, dessen Randbereiche bei einer Temperatur gehalten werden, die geringer ist als die des zentralen Bereichs. Beispielsweise wird in US 3 635 687 A ein Verfahren durchgeführt, bei dem ein Kühlelement nur einen oberen Bereich der Verformungszone kühlt. Somit gleichen sich die entsprechenden Temperaturen des zentralen Bereichs und der Randbereiche sehr schnell wieder an und es wird nur eine geringer ausgeprägte Vergrößerung des Breite-zu-Dicke-Verhältnisses erzielt.
Die Einstellungen der Temperaturverhältnisse erfolgt beispielsweise über selektives Erhitzen und/oder selektives Abkühlen. Dem Fachmann sind zahlreiche Möglichkeiten zum selektivem Erhitzen und Abkühlen in Wiederziehverfahren bekannt.
Im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Randbereiche vorzugsweise innerhalb der gesamten Verformungszone bei der Temperatur T₂ gehalten. Die Temperatur T₂ wird vorzugsweise dadurch eingestellt, dass wenigstens einer der Randbereiche der Vorform in der Verformungszone durch wenigstens ein Kühlelement gekühlt wird. Mit einer Kühlung der Randbereiche durch ein oder mehrere Kühlelemente können die Temperaturverhältnisse selektiver eingestellt werden als mit einer selektiven Erhitzung.
Erfindungsgemäß wird der horizontale Abstand zwischen dem Kühlelement und der Mitte der Vorform mit abnehmender Breite der Vorform - also von oben nach unten - kleiner, so dass die Randbereiche gegen die Heizeinrichtung abgeschattet werden. Das Kühlelement oder die Kühlelemente folgen also den Randbereichen in Richtung der Mitte der Vorform, denn die Breite der Vorform nimmt während des Wiederziehvorgangs ab, so dass die Randbereiche sich der Mitte der Vorform annähern. Der horizontale Abstand zwischen der Mitte der Vorform und wenigstens einem Kühlelement beträgt vorzugsweise weniger als die Hälfte der Breite der Vorform an dieser Stelle.
Mit Hilfe des Kühlelementes können also die Randbereiche in der Verformungszone auf eine Temperatur T₂ eingestellt werden, während der zentrale Bereich der Vorform eine Temperatur T₁ aufweist. Das Kühlelement ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass es wenigstens einen Randbereich von dem Einfluss einer Wärmequelle abschirmt und/oder wenigstens einen Randbereich aktiv kühlt.
Die Temperatur T₁ ist vorzugsweise eine Temperatur, bei der das Glas der Vorform eine Viskosität η₁ von 10⁵ dPas bis 10⁹ dPas, bevorzugt 10⁷ dPas bis 10^8,5 dPas, aufweist. Die Temperatur T₂ ist eine Temperatur, bei der das Glas der Vorform vorzugsweise eine solche Viskosität η₂ aufweist, dass der Quotient η₂/η₁ von 1,01 bis 10⁸, bevorzugt 10 bis 10⁵, beträgt. Aufgrund der niedrigeren Temperatur in den Randbereichen ist die Viskosität dort höher. Dadurch dass diese höhere Viskosität in einem großen Teil der Verformungszone eingestellt wird, wird die Breitenreduktion der Glaskomponente im Vergleich zur Vorform stark eingeschränkt. Außerdem werden Spannungen im Glas reduziert.
Die Verformungszone ist der Anteil der Vorform, in dem die Vorform eine Dicke zwischen 0,95*D und 1,05*d aufweist. Es ist also ein Bereich innerhalb der Vorform, in welchem sich das Glas verformt. Die Dicke ist kleiner als die ursprüngliche Dicke D, die finale Dicke d ist aber noch nicht erreicht. Die Verformungszone ist erfindungsgemäß bevorzugt sehr klein. Die Verformungszone (=Meniskus) kann vorzugsweise eine Höhe von höchstens 6*D (insbesondere höchstens 100 mm), bevorzugt höchstens 5*D (insbesondere höchstens 40 mm) und besonders bevorzugt höchstens 4*D (insbesondere höchstens 30 mm) aufweisen. Die Verformungszone erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Vorform. Mit „Höhe“ der Verformungszone ist deren Ausdehnung in der Richtung gemeint, in welche die Vorform gezogen wird, also normalerweise die Ausdehnung der Verformungszone in vertikaler Richtung.
Die beiden Maßnahmen von Randbereichen niedrigerer Temperatur und einer kleinen Verformungszone können zusammen eingesetzt werden, um eine noch größere Breite und/oder eine bessere Dickenverteilung zu erreichen.
Jeder der Randbereiche der Vorform weist eine Breite B_R auf, die vorzugsweise gekennzeichnet ist durch B_R = D bis (1,2 * D). Vorzugsweise entfallen jeweils höchstens 30% der Breite der Vorform auf einen Randbereich, so dass bis zu 60% der Breite der Vorform Randbereiche sind. Weiter bevorzugt entfallen lediglich höchstens jeweils 25% der Breite der Vorform auf einen Randbereich und besonders bevorzugt jeweils höchstens 20%. Jeder Randbereich weist vorzugweise eine Breite B_R von mindestens 1%, besonders bevorzugt 5% der Breite der Vorform auf.
Vorzugsweise ist die Dicke der Vorform sowohl im zentralen Bereich als auch in den Randbereichen im Wesentlichen konstant. Das heißt, dass die Dicke des Randbereichs größer sein kann als die Dicke des zentralen Bereichs. Allerdings ist die Dicke innerhalb des jeweiligen Bereichs in etwa gleichbleibend.
Die Vorform hat ein oberes Ende und ein unteres Ende. Die Verformungszone befindet sich zwischen dem oberen und dem unteren Ende. Außerhalb der Verformungszone ist die Temperatur der Vorform vorzugsweise kleiner als T₁. Dadurch findet die Verformung der Vorform im Wesentlichen ausschließlich im Bereich der Verformungszone statt. Darüber und darunter bleiben vorzugsweise sowohl die Dicke als auch die Breite der Vorform im Wesentlichen konstant. Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung durchgehend von „Vorform“ gesprochen, während das Glas in dem Verfahren bearbeitet wird, erst nach Beendigung des letzten erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes wird das Produkt als „Glaskomponente“ bezeichnet.
Die Vergrößerung des Verhältnisses von Breite zu Dicke der Vorform wird bevorzugt im Wesentlichen dadurch erzielt, dass die Dicke d der hergestellten Glaskomponente wesentlich kleiner ist als die Dicke D der Vorform. Die Dicke d beträgt vorzugsweise höchstens D/10, weiter bevorzugt höchstens D/30 und besonders bevorzugt höchstens D/75. Die Glaskomponente weist dann eine Dicke d von vorzugsweise weniger als 10 mm, weiter bevorzugt weniger als 1 mm, mehr bevorzugt weniger als 100 µm, weiter bevorzugt weniger als 50 µm und besonders bevorzugt weniger als 30 µm auf. Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, solche dünnen Glaskomponenten in hoher Qualität und vergleichsweise großer Fläche herzustellen.
Die Breite b der hergestellten Glaskomponente ist gegenüber der Breite B der Vorform vorzugsweise kaum verkleinert. Damit ist gemeint, dass das Verhältnis B/b vorzugsweise höchstens 2, weiter bevorzugt höchstens 1,6 und besonders bevorzugt höchstens 1,25 beträgt.
Das Verfahren kann in einer Wiederziehvorrichtung durchgeführt werden, die auch erfindungsgemäß ist. Zum Zweck des Erwärmens kann die Vorform in die Wiederziehvorrichtung eingebracht werden. Die Wiederziehvorrichtung weist vorzugsweise eine Halterung auf, in welche die Vorform mit einem Ende eingespannt werden kann. Die Halterung befindet sich vorzugsweise in einem oberen Abschnitt der Wiederziehvorrichtung. Die Vorform ist dann mit ihrem oberen Ende in die Halterung eingespannt.
Die Wiederziehvorrichtung weist wenigstens eine Wärmequelle auf. Die Wärmequelle ist vorzugsweise in einem mittleren Bereich der Wiederziehvorrichtung angeordnet. Bei der Wärmequelle kann es sich vorzugsweise um einen elektrischen Widerstandsheizer, eine Brenneranordnung, einen Strahlungsheizer, einen Laser mit oder ohne Laserscanner oder eine Kombination aus diesen handeln. Die Wärmequelle ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie die Vorform, die in einen Verformungsbereich eingebracht wird, so erwärmen kann, dass die erfindungsgemäße Temperaturverteilung erreicht wird.
Der Verformungsbereich ist ein Bereich, der sich vorzugsweise innerhalb der Wiederziehvorrichtung befindet. Die Wärmequelle erwärmt den Verformungsbereich und/oder einen Anteil der Vorform auf eine so hohe Temperatur, dass eine Vorform, die sich in dem Verformungsbereich befindet, innerhalb ihrer Verformungszone, eine Temperatur annimmt, die eine Verformung erlaubt. Wenn eine Wärmequelle verwendet wird, die geeignet ist, gezielt nur einen Anteil der Vorform zu erhitzen, wie ein Laser, heizt sich der Verformungsbereich kaum auf. Je nach Beheizungsart und Preformabmessungen kann der Verformungsbereich unterschiedlich lang ausgeführt sein.
Die Wärmequelle beheizt den Verformungsbereich und/oder einen Anteil der Vorform, der vorzugsweise nur so groß ist, dass in der Vorform die erfindungsgemäß ausgestaltete Verformungszone erwärmt wird. Die Teile der Vorform, die sich oberhalb und unterhalb der Verformungszone befinden, weisen vorzugsweise eine Temperatur auf, die kleiner ist. Dies wird erfindungsgemäß bevorzugt dadurch erzielt, dass die Wiederziehvorrichtung eine oder mehrere Hitzeschilde umfasst, die diejenigen Teile der Vorform, die außerhalb des Verformungsbereichs liegen, abschatten. Die Hitzeschilde können so ausgestaltet sein, dass sie auch die Randbereiche derart abschatten, dass die erfindungsgemäß erwünschte Temperaturverteilung erreicht wird.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Wärmequelle verwendet werden, die eine fokussierte Erhitzung der Vorform im Verformungsbereich bzw. im zentralen Bereich erlaubt, wie etwa ein Laser oder ein Laserscanner. Eine weitere alternative Ausführung betrifft eine Wärmequelle, die selbst nur eine geringe Ausdehnung hat und sich nah an der Verformungszone befindet, so dass die Wärme nicht wesentlich in Bereiche außerhalb des Verformungsbereiches bzw. des zentralen Bereichs vordringt.
Die Wärmequelle kann ein Strahlungsheizer sein, dessen Heizwirkung über geeignete Strahlführungen und/oder -begrenzungen in den Verformungsbereich bzw. den zentralen Bereich fokussiert und/oder eingeschränkt wird. Beispielsweise kann eine KIR(kurzwelliges IR)-Heizung zum Einsatz kommen, wobei durch Abschatten eine erfindungsgemäßer Verformungsbereich mit bevorzugter Temperaturverteilung erzeugt wird. Es können auch gekühlte (gas-, wasser- oder luftgekühlte) Hitzeschilde zum Einsatz kommen. Als weitere Wärmequelle kann ein Laser eingesetzt werden. Zur Strahlführung des Lasers kann ein Laserscanner zum Einsatz kommen.
Eines oder mehrere Kühlelemente können so im Verformungsbereich angeordnet sein, dass sich die erfindungsgemäß erwünschte Temperaturverteilung einstellt. Das Kühlelement ist vorzugsweise ein Kühlfinger.
Die Vorrichtung kann eine Kühlzone aufweisen, die vorzugsweise in einem unteren Bereich der Wiederzieheinrichtung, insbesondere direkt unter dem Verformungsbereich angeordnet ist. Dadurch wird das Glas vorzugsweise direkt nach dem Verformen auf Viskositäten >10⁹ dPas gebracht, so dass es sich nicht mehr wesentlich verformt. Diese Abkühlung erfolgt vorzugsweise so, dass sich eine Viskositätsänderung von mindestens 10⁶ dPas/s ergibt. Dies entspricht, abhängig vom Glas der Vorform, etwa Temperaturen T_k in einem Bereich von 400 bis 1000°C.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorzugsweise den weiteren Schritt:

- Kühlen der Vorform nach Austreten aus dem Verformungsbereich.

Das weitere Kühlen der Vorform auf Viskositäten > 10⁹ dPas kann durch Abkühlenlassen bei Umgebungstemperatur (z.B. 10 bis 25°C) erfolgen. Die Vorform kann aber auch aktiv in einem Fluid gekühlt werden, wie beispielsweise einem Gasstrom. Besonders bevorzugt wird das Produkt durch eine dem Verformungsbereich folgende Kühlzone so langsam abgekühlt, dass die Restspannungen mindestens ein anschließendes Querschneiden sowie das Abtrennen von Borten ohne einlaufende Risse erlauben.
Der Verformungsbereich ist vorzugsweise so angeordnet und/oder die Wärmequelle und/oder Kühlelemente sind so ausgestaltet, dass sich die Verformungszone in der Vorform wie erfindungsgemäß erwünscht ausbildet. Durch die Erhitzung der Vorform sinkt die Viskosität des Glases an der entsprechenden Stelle so stark ab, dass die Vorform gezogen werden kann. Das bedeutet, dass die Vorform länger wird.
Die Vorform wird in dieser Beschreibung in vertikaler Richtung gezogen, der Grundgedanke der Erfindung lässt sich allerdings auch bei Aufbauten realisieren, bei denen die Vorform in horizontaler Richtung oder jeder anderen denkbaren Zugrichtung gezogen wird.
Durch das Ziehen der Vorform wird die Dicke D kleiner. Da die Vorform vorzugsweise mit einem oberen Ende in eine Halterung eingespannt ist, die sich vorzugsweise in einem oberen Bereich der Wiederzieheinrichtung befindet, kann das Ziehen der Vorform durch Einwirkung der Schwerkraft bewirkt werden. In bevorzugten Ausführungsformen weist die Wiederzieheinrichtung allerdings eine Zugeinrichtung auf, welche vorzugsweise an einem Anteil der Vorform unterhalb des Verformungsbereichs, insbesondere am unteren Ende der Vorform, einen Zug ausübt.
Die Zugeinrichtung ist vorzugsweise in einem unteren Bereich der Wiederzieheinrichtung angeordnet. Dabei kann die Zugeinrichtung so ausgestaltet sein, dass sie Rollen aufweist, die an entgegengesetzten Seiten der Vorform ansetzen. Die Vorform kann mit einem unteren Ende an einer zweiten Halterung lösbar befestigt sein. Die zweite Halterung ist insbesondere Bestandteil der Zugeinrichtung. An der zweiten Halterung kann beispielsweise ein Gewicht befestigt werden, welches dann die Vorform in die Länge zieht.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorform in Richtung der Verformungszone nachgeschoben, so dass das Verfahren kontinuierlich betrieben werden kann. Zu diesem Zweck umfasst die Wiederziehvorrichtung vorzugsweise eine Nachschubeinrichtung (normalerweise im oberen Bereich der Wiederzieheinrichtung), die geeignet ist, die Vorform in den Verformungsbereich zu bewegen. Dadurch kann die Wiederziehvorrichtung in kontinuierlichem Betrieb eingesetzt werden. Die Nachschubeinrichtung bewegt die Vorform vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit v_N in den Verformungsbereich, die kleiner ist als die Geschwindigkeit v_Z, mit der die Vorform gezogen wird. Dadurch wird die Vorform in die Länge gezogen. Das Verhältnis von v_N zu v_Z beträgt insbesondere <1 vorzugsweise höchstens 0,8, weiter bevorzugt höchstens 0,4 und besonders bevorzugt höchstens 0,1. Der Unterschied dieser beiden Geschwindigkeiten hat einen Einfluss darauf, inwieweit die Breite und Dicke der Vorform verkleinert wird.
Die Vorform wird vorzugsweise vor dem Erwärmen vorgewärmt. Zu diesem Zweck weist die Wiederziehvorrichtung vorzugsweise eine Vorwärmzone auf, in welcher die Vorform auf eine Temperatur T_W erwärmt werden kann. Die Vorwärmzone ist vorzugsweise in einem oberen Bereich der Wiederziehvorrichtung angeordnet, also oberhalb von dem Verformungsbereich. Die Temperatur T_W entspricht in etwa einer Viskosität η_W von 10¹⁰ bis 10¹⁴ dPas. Die Vorform wird also vorzugsweise vor dem Eintritt in den Verformungsbereich vorgewärmt. Dadurch wird eine schnellere Bewegung durch den Verformungsbereich möglich, weil die Zeit, die benötigt wird, um die Temperatur T₁ zu erreichen, kürzer ist. Ebenfalls wird durch die Vorwärmzone vermieden, dass Gläser mit hohem Temperaturausdehnungskoeffizienten durch zu hohe Temperaturgradienten zerspringen.
Die Viskosität eines Glases ist von der Temperatur abhängig. Bei jeder Temperatur hat das Glas eine bestimmte Viskosität. Welche Temperatur T₁ bzw. T₂ notwendig ist, um die gewünschte Viskosität η₁ bzw. η₂ in der Verformungszone zu erzielen, hängt von dem Glas ab. Die Viskosität eines Glases wird nach DIN ISO 7884-2, -3, -4, -5 bestimmt.
Die Vorform besteht vorzugsweise aus einem Glas, welches ausgewählt ist aus Fluorphosphatgläsern, Phosphatgläsern, Kalknatrongläsern, Bleigläsern, Silicatgläsern, Alumosilicatgläsern und Borosilikatgläsern. Das verwendete Glas kann ein technisches Glas, insbesondere technisches Flachglas, oder ein optisches Glas sein.
Bevorzugte technische Gläser sind Kalknatrongläser und Borosilikatgläser. In bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei den Gläsern um Displaygläser oder Dünngläser für Barriereschichten in Kunststofflaminaten.
Bevorzugte optische Gläser sind Phosphatgläser und Fluorphosphatgläser. Unter Phosphatgläsern werden optische Gläser verstanden, die P₂O₅ als Glasbildner enthalten. P₂O₅ liegt dann als Hauptkomponente im Glas vor (d.h. keine andere Komponente liegt in einem größeren Masseanteil vor). Wird ein Teil des Phosphats in einem Phosphatglas durch Fluor ersetzt, erhält man Fluorphosphatgläser. Zur Synthese von Fluorphosphatgläsern werden anstelle von oxidischen Verbindungen wie beispielsweise Na₂O die entsprechenden Fluoride wie NaF dem Glasgemenge beigemischt.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise eine flache Vorform verwendet, wobei unter einer „flachen Vorform“ erfindungsgemäß verstanden wird, dass die Breite B größer als die Dicke D der Vorform ist. Vorzugsweise beträgt das Breiten-Dicken-Verhältnis der Vorform (B/D) mindestens 5, mehr bevorzugt mindestens 7.
Vorzugsweise weist die Vorform eine Dicke D von mindestens 0,05 mm, mehr bevorzugt von mindestens 1 mm auf. Die Dicke beträgt vorzugsweise höchstens 40 mm, mehr bevorzugt höchstens 30 mm. Die Breite B der Vorform beträgt vorzugsweise mindestens 50 mm, mehr bevorzugt mindestens 100 mm, am meisten bevorzugt mindestens 300 mm.
Die Länge der Vorform L beträgt vorzugsweise mindestens 500 mm, mehr bevorzugt mindestens 1000 mm. Generell gilt, dass das Verfahren umso wirtschaftlicher betrieben werden kann, je länger die Vorform ist. Somit sind auch noch längere Vorformen denkbar und vorteilhaft. Es ist auch eine Verfahrensführung denkbar, bei dem die Vorform in einem kontinuierlichen Verfahren nachgeschoben wird oder die Vorform von einer Rolle abgewickelt wird. Des Weiteren gilt vorzugsweise L > B.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner mit einer Vorform betrieben werden, die auf eine erste Rolle gewickelt ist. In diesem Fall wird die Vorform ebenfalls in einem oberen Bereich der Wiederziehvorrichtung befestigt, allerdings so, dass die Vorform von der Rolle abgewickelt werden kann. Das freie Ende der Vorform wird dann mittels der Zugeinrichtung und/oder der Nachschubeinrichtung von der Rolle gezogen. Die Vorform wird dann vorzugsweise kontinuierlich und gleichmäßig durch den Verformungsbereich gezogen, so dass sich in der Vorform eine erfindungsgemäße Verformungszone ausbildet. Die so hergestellte Glaskomponente wird nach Durchlaufen der Wiederziehvorrichtung vorzugsweise auf eine zweite Rolle aufgewickelt. Die Vorform kann mit oder ohne Borte (einem verdickten Randbereich) ausgestaltet sein. Durch die Bereitstellung der Vorform auf einer Rolle und/oder das Aufwickeln der flachen Glaskomponente auf eine Rolle kann das Verfahren insgesamt wirtschaftlicher durchgeführt werden, weil die Vorformen nicht aufwendig einzeln in die Vorrichtung eingebracht werden müssen.
Abschließend kann die erhaltene Glaskomponente beispielsweise durch Schneiden vereinzelt werden. Ferner können auch die eventuell etwas verdickten Randbereiche (Borten) der Glaskomponente abgetrennt werden. Sofern erforderlich kann die Glaskomponente auch noch poliert und/oder beschichtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren macht Glaskomponenten erhältlich, die eine sehr große verwendbare Glasfläche aufweisen. Das bedeutet, dass der Anteil der Glaskomponente, der die erforderliche Qualität aufweist, sehr groß ist. Der Flächenanteil an Borten, die vor der Verwendung ggf. entfernt werden müssen, ist in dem Verfahren dieser Erfindung klein. Die Glaskomponenten weisen vorzugsweise ein Dicken-Breiten-Verhältnis von 1:2 bis 1:20.000 auf.
Die Vorform weist vorzugsweise eine Schlierenklasse von höchstens C auf. Die Schlierenklasse ergibt sich aus dem optischen Gangunterschied. Für die Schlierenklasse C oder besser muss der optische Gangunterschied durch eine ebene Platte <30 nm betragen.
Erfindungsgemäß ist auch eine Glaskomponente, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Die Glaskomponente hat wenigstens eine, insbesondere zwei, feuerpolierte Oberflächen. Feuerpolierte Oberflächen sind sehr glatt, d.h. sie weisen nur geringe Rauheit auf. Im Gegensatz zum mechanischen Polieren wird eine Oberfläche beim Feuerpolieren nicht abgeschliffen, sondern das zu polierende Material wird so hoch erhitzt, dass es glattfließt. Daher sind die Kosten für die Herstellung einer glatten Oberfläche durch Feuerpolieren wesentlich geringer als für die Herstellung einer sehr glatten mechanisch polierten Oberfläche. Die Vorform kann poliert oder unpoliert sein. Bei Verwendung einer polierten Vorform hat die daraus hergestellte Glaskomponente auch ohne weitere Oberflächenbearbeitung wie Schleifen oder Polieren eine für viele Verwendungen ausreichende Oberflächenqualität insbesondere bzgl. der Oberflächenrauheit bzw. Ebenheit.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Glaskomponenten erhalten, die wenigstens eine feuerpolierte Oberfläche aufweisen. Mit „Oberflächen“ sind bezogen auf die erfindungsgemäße Glaskomponente die Ober- und/oder Unterseite gemeint, also die beiden Flächen, welche im Vergleich zu den übrigen Flächen die größten sind.
Die feuerpolierte/n Oberfläche/n der Glaskomponenten dieser Erfindung weisen vorzugsweise eine quadratische Rauheit (R_q oder auch RMS) von höchstens 5 nm, bevorzugt höchstens 3 nm und besonders bevorzugt höchstens 1 nm auf. Die Rautiefe Rt beträgt für die Dünngläser vorzugsweise höchstens 6 nm, weiter bevorzugt höchstens 4 nm und besonders bevorzugt höchstens 2 nm. Die Rautiefe wird gemäß DIN EN ISO 4287 bestimmt.
Bei mechanisch polierten Oberflächen sind die Rauheitswerte schlechter. Außerdem sind bei mechanisch polierten Oberflächen Polierspuren unter dem Rasterkraftmikroskop (AFM) erkennbar. Des Weiteren können ebenfalls unter dem AFM Reste des mechanischen Poliermittels, wie Diamantpulver, Eisenoxid und/oder CeO₂, erkannt werden. Da mechanisch polierte Oberflächen nach dem Polieren stets gereinigt werden müssen, kommt es zu Auslaugung bestimmter Ionen an der Oberfläche des Glases. Diese Verarmung an bestimmten Ionen kann mit Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) nachgewiesen werden. Solche Ionen sind beispielsweise Ca, Zn, Ba und Alkalimetalle.
Figuren
Die Figuren und Beispiele verdeutlichen die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung beispielhaft. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Die 1 und 2 zeigen schematisch eine Vorform 10 bzw. eine Glaskomponente 20 mit Querschnittsfläche 12 bzw. 22. Die Vorform 10 weist die Länge I_V und die Breite B auf. Genauso weist die Glaskomponente 20 in Zugrichtung 18 die Länge I_K auf und senkrecht zur Zugrichtung 18 Breite b_K. Die Breite der Randbereiche 14 bzw. 24 ist als b_R definiert. Bei der Dicke der Glaskomponente 20 wird zwischen den Randbereichen 24 mit einer Randdicke bzw. Bortendicke d_R und eine Mittendicke d_M des zentralen Bereichs 26 unterschieden. Durch die während des erfindungsgemäßen Verfahrens geringere Temperatur im Randbereich und dadurch bedingt höhere Viskosität beträgt in der Regel d_R/d_M > 1.
Die Glaskomponente 20 zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass im zentralen Bereich 26 eine oder beide Oberflächen eine Ebenheit von kleiner als 500 µm, bevorzugt von kleiner als 100 µm und besonders bevorzugt von kleiner als 10 µm aufweisen, wobei unter der Ebenheit nach DIN ISO 1101 der Abstand zwischen zwei parallelen Ebenen verstanden wird, die die Oberfläche im mittleren Bereich 26 einschließen. Ferner beträgt die Oberflächenrauheit Ra im mittleren Bereich der Komponente vorzugsweise höchstens 20 nm. Die Glaskomponente weist vorzugsweise eine Dicke von höchstens 5 mm auf. Es können jedoch auch wesentlich dünnere Komponenten von beispielsweise 1 bis 2 mm Dicke oder auch einer Dicke von höchstens 1,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm, mehr bevorzugt höchstens 0,1 mm, wie beispielsweise 0,05 mm oder sogar 0,01 mm mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden.
3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Wiederziehen von flachen Glaskomponenten in Blickrichtung auf die schmale Seite des Glasbands (in den Figuren Fläche A). Eine Vorform 10 wird in einem Verformungsbereich 40 eingeführt. Die Vorform erwärmt sich im Bereich 42a und wird zu einer Komponente mit geringerer Dicke ausgezogen. Die Vorform ist an ihrem oberen Ende mit einer Haltevorrichtung (nicht abgebildet) fixiert und mittels Walzen bzw. Rollen 44a und 44b kann ein Zug auf das untere Ende des Glasbandes aufgebracht werden. Die ausgezogene Komponente kann mittels einer Schneidvorrichtung bzw. Trennvorrichtung 49 in Abschnitte geeigneter Länge zerteilt werden. Alternativ kann das ausgezogene Glasband auf eine Rolle aufgerollt werden. Kühlelemente sind in dieser Abbildung nicht gezeigt.
4a und 4b zeigen die gleiche Vorrichtung zum Wiederziehen von Glaskomponenten wie 3, hier mit Blick auf die Ebene B der Vorform. Vorzugsweise wird die Vorform während des Ziehvorgangs laufend in den Verformungsbereich nachgeführt. In diesem Fall kann die Vorform beispielsweise durch Walzen oder Rollen an ihrem oberen Ende fixiert sein. Die Nachschubgeschwindigkeit der Vorform in den Verformungsbereich wird vorzugsweise so an die Verhältnisse angepasst, dass in Dickenrichtung eine gleichmäßige Durchwärmung des zentralen Bereichs bzw. der Randbereiche der Vorform erreicht wird. Gleichmäßig bedeutet, dass die Differenz zwischen Kern- und Oberflächentemperatur in der Mittelachse der Vorform kleiner 20 K ist. Um eine ausreichende Viskosität zum Ziehen des Glases zu gewährleisten und ein Brechen des Glases bei zu hoher Viskosität und eine zu starke Verformung bei zu kleiner Viskosität während des Ziehens zu vermeiden, wird der zentrale Bereich der Vorform im Verformungsbereich auf eine Temperatur T₁ erwärmt. Die Temperatur der Randbereiche wird auf die Temperatur T₂ eingestellt. Der Verformungsbereich kann durch eine oder mehrere Wärmequellen, wie vorzugsweise elektrische Heizelemente, Flammen, induktiven Wärmequellen, kurzwelliger Infrarotstrahlung (KIR), mittelwelliger Infrarotstrahlung (MIR), langwelliger Infrarotstrahlung (UR) und/oder Laserstrahl beheizt werden.
Erfindungsgemäß wird die in den Verformungsbereich eingeführte Vorform in den Randbereichen auf eine geringere Temperatur T₂ und dadurch bedingt eine höhere Viskosität η₂ und im zentralen Bereich auf eine höhere Temperatur T₁ und dadurch bedingt eine geringere Viskosität η₁ geregelt. Um eine solche Temperaturdifferenz ΔT = T₁ - T₂ im Verformungsbereich einzustellen, wird hier zwischen den Wärmequellen 48a und 48b unterschieden, welche die Randbereiche bzw. den zentralen Bereich der Vorform erwärmen. Alternativ können die Randbereiche auch durch eines oder mehrere Kühlelemente gekühlt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird Wärme so auf die Vorform aufgebracht, dass sich automatisch die gewünschte Temperaturdifferenz in der Verformungszone der Vorform ausbildet. Dies ist beispielsweise mit einem wie in 4a und 4b gezeigten Ofen möglich. In 4b sind drei unterschiedliche Heizzonen zu sehen. Die Randzonen können kälter als die mittlere Zone geregelt werden. Ferner kann die Temperaturdifferenz zwischen den Heizbereichen 48a und 48b durch verstärktes Heizen mit Wärmequellen im Heizbereich 48b eingestellt werden. Vorzugsweise weist der Verformungsbereich 40 in den Bereichen 48a und 48b getrennt regelbare, beispielsweise elektrische Wärmequellen auf. Außerdem kann der mittlere Bereich ggf. zusätzlich mit einem Laserstrahl, einer Flamme und/oder induktiv beheizt werden. Beispielsweise kann im mittleren Bereich eine ggf. zusätzliche Wärmezufuhr mittels Laserstrahl erfolgen, indem ein Laserstrahl mit hoher Frequenz über die Breite der Vorform im Bereich 48b geführt wird. Es versteht sich, dass grundsätzlich eine Beaufschlagung mittels eines Laserstrahls von einer Seite der Vorform ausreichend ist. Jedoch kann auch eine Laserbeaufschlagung von beiden Seiten her erfolgen. Die Temperaturdifferenz zwischen den Heizbereichen 48a und 48b kann auch oder zusätzlich durch Kühlen mit Kühlelementen in den Heizbereichen 48a eingestellt werden.
Ein bevorzugtes Kühlelement ist beispielsweise ein Kühlfinger 50, wie in 5A (erfindungsgemäß) und 5B (nicht erfindungsgemäß) gezeigt. Der Kühlfinger 50 reduziert die Temperatur in den Randbereichen der Vorform durch Abschattung der Wärmequelle und/oder aktive Kühlung. Zusätzlich können die Kühlfinger aktiv durch ein Fluid wie beispielsweise Luft, ein Aerosol oder eine Flüssigkeit gekühlt werden, so dass die Kühlfinger über die Dauer des Ziehvorgangs eine geregelte Temperatur aufweisen, um die Vorformtemperatur in den Randbereichen exakt einzustellen. Ein solches Fluid kann mit Umgebungstemperatur, gekühlt oder gewärmt in den Kühlfinger eingeleitet werden.
Wie in den 5A (erfindungsgemäß) und 5B (nicht erfindungsgemäß) dargestellt, kann für einen solchen Kühlfinger 50 ein einseitig geöffnetes Rohr 51 bereitgestellt werden, in dem über die Öffnung ein zweites zweiseitig geöffnetes Rohr 52 mit geringerem Querschnitt, insbesondere koaxial, derart angeordnet ist, dass sich eine erste Öffnung des zweiten Rohrs im Inneren des ersten Rohrs befindet. Über die zweite Öffnung des zweiten Rohres kann ein Fluid mit einem definierten Fluss in das zweite Rohr hinein, aus der ersten Öffnung hinaus, dadurch in das erste Rohr hinein und über dessen Öffnung hinausströmen. Zusätzlich können auch Blenden 53 als weitere Bestandteile des Kühlelements zum Einsatz kommen, welche sich in den Bereich zwischen dem Randbereich der Vorform und der Wärmequelle ausdehnen. Dadurch kann die Temperaturverteilung im Glas nicht nur in Umfangsrichtung (Winkelsegment) sondern gleichzeitig in Achsrichtung beispielsweise einer Muffel als Wärmequelle geeignet angepasst werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform berührt ein solches Kühlelement an keiner Stelle das Glasband. Dies verhindert insbesondere das Auftreten von störenden Verunreinigungen und Spannungen, sowie Fehler bzgl. der Ebenheit und/oder Oberflächenrauheit in der entstehenden Glaskomponente. Spannungen können dazu führen, dass das Glasband beim Abkühlen zerspringt. Die Kühlelemente werden vorzugsweise in einem Abstand von 0 bis 50 cm, bevorzugt von 0,1 bis 10 cm und besonders bevorzugt 0,1 bis 5 cm von der Oberfläche der Vorform positioniert. Mit den Kühl- und/oder Heizelementen wird ein Temperaturprofil erzeugt, wobei die Temperaturdifferenz von Randbereichen und zentralem Bereich des Glasbands bevorzugt > 0 bis 100°C, vorzugsweise 10 bis 60°C beträgt.
In den 5A (erfindungsgemäß) und 5B (nicht erfindungsgemäß) ist auch die Mitte M der Vorform zu sehen. Die Breite der Vorform nimmt von oben nach unten ab. Auch der horizontale Abstand von der Mitte M zum Kühlelement 50 nimmt in der 5A mit sich verringernder Breite (B → b) der Vorform ab. Es sind zahlreiche andere Möglichkeiten denkbar, die erfindungsgemäße Temperaturverteilung in der Verformungszone zu erzielen. Neben der in 5A gezeigten Möglichkeit, ein Kühlelement mit Blenden 53 zunehmender Breite zu versehen, kann auch ein Kühlelement wie in 5B ausgestaltet werden und beispielsweise in Richtung zur Mitte der Vorform ausgerichtet werden.
Beispiele

Die folgende Tabelle zeigt, wie sich die Maßnahmen dieser Erfindung auf das Breite-zu-Dicken-Verhältnis der hergestellten Glaskomponenten auswirken.

		Stand der Technik ohne Randkühler*	Stand der Technik mit Randkühler*	Erfindungsgemäß	Erfindungsgemäß mit niedriger Verformungszone**
Vorformbreite B	mm	508,0	508,0	120,0	120,0
Vorformdicke D	mm	6,4	6,4	14,0	14,0
Verhältnis B/D		80,0	80,0	8,6	8,6

Produktbreite b	mm	19,1	61,4	45,0	100,0
Produktdicke d	mm	0,1	0,1	0,3	0,3
Verhältnis b/d		250,0	853,3	150,0	333,3

Verhältnis (b/d)/(B/D)		3,1	10,7	17,5	38,9
*Verfahren gemäß US 3 635 687 A
**zusätzlich zur erfindungsgemäßen Temperaturverteilung, wurde eine sehr niedrige Heizzone gewählt (30 mm)

Es ist ersichtlich, dass die Kühlung der Randbereiche zu einer Vergrößerung des Breite-zu-Dicke-Verhältnisses um den Faktor 10,7 führen kann. Wenn die erfindungsgemäße Temperaturverteilung über wenigstens 75% der Verformungszone angewendet wird, lässt sich dieses Verhältnis nochmals um knapp 70% erhöhen. Die kombinierte Anwendung einer niedrigen Verformungszone führt nochmals zu mehr als 100% Steigerung. Dadurch können flache Glaskomponenten in wesentlich wirtschaftlicheren Verfahren hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

10: Vorform
12: Querschnittsfläche
14: Randbereich
16: zentraler Bereich
18: Zugrichtung
20: Glaskomponente
22: Querschnittsfläche
24: Randbereiche
26: zentraler Bereich
40: Verformungsbereich
42: Verformungszone
44a,b: Haltevorrichtung
46: Heizeinrichtung
48a,b: Heizbereiche
49: Trennvorrichtung
50: Kühlfinger
51: Rohr
52: zweites Rohr
53: Blenden

Claims

Verfahren zum Wiederziehen von Glas mit den Schritten a. Bereitstellen einer Vorform 10 eines Glases mit einer mittleren Dicke D und einer mittleren Breite B, b. Erwärmen der Vorform 10, und c. Ausziehen der Vorform 10 auf eine mittlere Dicke d und eine mittlere Breite b, wobei die Vorform 10 einen zentralen Bereich 16 und zwei Randbereiche 14 aufweist und die Temperatur der Vorform 10 in einer Verformungszone 42 so eingestellt wird, dass der zentrale Bereich 16 eine Temperatur T₁ annimmt, die höher ist als die Temperatur T₂ der Randbereiche 14, und wobei die Verformungszone 42 der Teil der Vorform 10 ist, welcher eine Dicke von 1,05*d bis 0,95*D aufweist, wobei sich der Anteil der Verformungszone 42, in dem die genannten Temperaturen eingestellt werden, über eine Höhe von mindestens 75% der Verformungszone 42 erstrecken, wobei die Randbereiche 14 durch wenigstens ein Kühlelement 50 gekühlt werden und wobei der Abstand zwischen dem Kühlelement 50 und der Mitte M der Vorform 10 mit abnehmender Breite der Vorform 10 kleiner wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der Anteil der Verformungszone 42, in dem die genannten Temperaturen eingestellt werden, über die gesamte Höhe der Verformungszone 42 erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Temperaturen T₁ und T₂ durch selektive Kühlung im Randbereich 14 oder selektive Erhitzung im zentralen Bereich 16 erzielt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kühlelement 50 eine oder mehrere Blenden 53 aufweist, die vorzugsweise zwischen Vorform 10 und Wärmequelle 46 angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kühlelement 50 so ausgestaltet ist, dass ein Fluid durch das Kühlelement 50 geleitet werden kann.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Randbereiche 14 eine Breite aufweisen, die jeweils wenigstens 1% und höchstens 25% der Breite der Vorform 10 beträgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Verformungsbereich 40, der dazu geeignet ist, eine Vorform 10, die sich in diesem Bereich befindet, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung Mittel aufweist, die geeignet sind, eine solche Temperaturverteilung innerhalb einer Verformungszone der Vorform 10 einzustellen, dass deren zentraler Bereich 16 eine Temperatur T₁ und deren Randbereiche 14 eine Temperatur T₂ annehmen und diese Temperatur über eine Höhe von wenigstens 75% der Verformungszone 42 gehalten wird, wobei die Vorrichtung wenigstens ein Kühlelement 50 zur Kühlung der Randbereiche 14 umfasst, und wobei das Kühlelement 50 derart angeordnet ist, dass der Abstand zwischen dem Kühlelement 50 und der Mitte M der Vorform 10 mit abnehmender Breite der Vorform 10 kleiner wird.