Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas, wobei eine Portion Glas oder ein Vorformling aus Glas zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird.

Die EP 2 104 651 B1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Scheinwerferlinsen für Fahrzeugscheinwerfer, wobei eine Scheinwerferlinse einen Linsenkörper aus Glas mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche und einer konvex gekrümmten Oberfläche umfasst, wobei ein Vorformling zwischen einer ersten Form zum Pressen der konvex gekrümmten Oberfläche und einer zweiten Form zum Pressen der im Wesentlichen planen Oberfläche, die eine erste Teilform und eine die erste Teilform umschließende ringförmige zweite Teilform umfasst, zu einer Scheinwerferlinse mit einem angeformten Linsenrand blankgepresst wird, wobei durch einen von dem Volumen des Vorformlings abhängigen Versatz zwischen der zweiten Teilform und der ersten Teilform eine Stufe in die Scheinwerferlinse gepresst wird, und wobei die erste Teilform zumindest im Bereich des Versatzes gegenüber der zweiten Teilform zurückgesetzt wird.

Die WO 2007/095895 A1 beschreibt ein Verfahren zum Blankpressen einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder einer linsenartigen Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei ein Vorformling aus Glas hergestellt wird, wobei der Temperaturgradient des Vorformlings umgedreht wird, und wobei anschließend aus dem Vorformling die Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder die linsenartige Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer gepresst wird.

Die DE 1 12008003157 B4 offenbart das kontrollierte Abkühlen von injektionsgepressten Scheinwerferlinsen mit einem Anguss in einer Kühlbahn unter Zugabe von Wärme, wobei die Kühlbahn Rollen aufweist, auf denen die Scheinwerferlinsen langsam durch die Kühlbahn bewegt werden. Nach dem Abkühlen wird der Anguss entfernt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren für optische Elemente anzugeben. Zudem sollen die Kosten für einen Herstellungsprozess gesenkt werden.

Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes aus Glas gelöst, wobei eine Portion Glas oder ein Rohling/Vorformling aus Glas zu dem optischen Element, insbesondere beidseitig, blankgepresst wird, wobei das optische Element anschließend auf ein Transportelement abgelegt wird und mit/auf dem Transportelement eine Kühlbahn durchläuft, ohne dass eine optische Oberfläche des optischen Elements berührt wird.

Ein Rohling im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein portioniertes Glasteil bzw. ein Vorformling bzw. ein Gob. Ein derartiger Gob bzw. Rohling kann z.B. eine runde oder ovale oder mehreckige oder freiförmige (freigeformte) rechteckige oder quadratische Unterseiten-Grundfläche besitzen.

Ein optisches Element im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Linse, insbesondere ein Scheinwerferlinse oder eine linsenartige Freiform. Ein optisches Element im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Linse oder eine linsenartige Freiform mit einem, z.B. umlaufenden, unterbrochenen oder unterbrochen umlaufenden Auflagerand. Ein optisches Element im Sinne der Erfindung kann z.B. ein optisches Element sein, wie es z.B. in der WO 2017/059945 A1 , der WO 2014/1 14309 A1 , der WO 2014/1 14308 A1 , der WO 2014/1 14307 A1 , der WO 2014/072003 A1 , der WO 2013/17831 1 A1 , der WO 2013/170923 A1 , der WO 2013/159847 A1 , der WO 2013/123954 A1 , der WO 2013/135259 A1 , der WO 2013/068063 A1 , der WO 2013/068053 A1 , der WO 2012/130352 A1 , der WO 2012/072187 A2, der WO 2012/072188 A1 , der WO 2012/072189 A2, der WO 2012/072190 A2, der WO 2012/072191 A2, der WO 2012/072192 A1 , der WO 2012/072193 A2, der PCT/EP2017/000444 beschrieben ist. Jede dieser Schriften ist incorporated by reference in its entirety.

Eine Kühlbahn im Sinne der Erfindung dient insbesondere dem kontrollieren Abkühlen des optischen Elementes (insbesondere unter Zugabe von Wärme). Beispielhafte Kühlregime können z.B.„Werkstoffkunde Glas", 1. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig VLN 152-915/55/75, LSV 3014, Redaktionsschluss: 1. 9.1974, Bestellnummer: 54107, z.B. Seite 130 und Glastechnik - BG 1/1 - Werkstoff Glas", VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1972, z.B. Seite 61 ff (incorporated by reference in its entirety), entnommen werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Transportelement aus Stahl. Zur Klarstellung: Das Transportelement ist nicht Teil der Linse (bzw. Scheinwerfer-Iinse) bzw. die Linse (bzw. Scheinwerferlinse) und das Transportelement sind nicht Teil eines gemeinsamen einstückigen Körpers.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement vor der Aufnahme des optischen Elementes, insbesondere induktiv, aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von zumindest 20 K/s, insbesondere von zumindest 30 K/s aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mit einer Aufheizrate von nicht mehr als 50 K/s aufgeheizt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement mittels einer stromdurchflossenen Windung/Spulenwindung oder mittels stromdurchflossener Windungen/Spulenwindungen aufgeheizt, die über dem Transportelement angeordnet ist.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das optische Element eine Auflagefläche, die außerhalb des vorgesehenen Lichtpfades für das optische Element liegt, wobei die Auflagefläche, insbesondere nur die Auflagefläche, im Kontakt mit einer (zur Auflagefläche des optischen Elementes korrespondierenden) Auflagefläche des Transportelementes steht, wenn das optische Element auf dem Transportelement abgelegt ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung liegt die Auflagefläche des optischen Elementes am Rand des optischen Elementes. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Transportelement zumindest eine Begrenzungsfläche zur Ausrichtung des optischen Elementes auf dem Transportelement bzw. zur Begrenzung oder Verhinderung einer Bewegung des optischen Elementes auf dem Transportelement auf. In einer Ausgestaltung ist die Begrenzungsfläche oder eine Begrenzungsflächen oberhalb der (zur Auflagefläche des optischen Elementes korrespondierenden) Auflagefläche des Transportelementes vorgesehen. In einer weiteren Ausgestaltung sind (zumindest) zwei Begrenzungsflächen vorgesehen, wobei vorgesehen sein kann, dass eine Begrenzungsfläche unterhalb der (zur Auflagefläche des optischen Elementes korrespondierenden) Auflagefläche des Transportelementes und eine Begrenzungsfläche oberhalb der (zur Auflagefläche des optischen Elementes korrespondierenden) Auflagefläche des Transportelementes liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Transportelement an das optische Element bzw. an die Auflagefläche des optischen Elementes angepasst, hergestellt, insbesondere gefräst.

Das Transportelement bzw. die Auflagefläche des Transportelementes ist insbesondere ringförmig aber insbesondere nicht kreisförmig.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling aus geschmolzenem Glas hergestellt, gegossen und/oder geformt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Masse des Vorformlings 20g bis 400g.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings oberhalb 10K + T _G liegt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling zum Umdrehen seines Temperaturgradienten zunächst, insbesondere unter Zugabe von Wärme, gekühlt und anschließend erwärmt, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass der Vorformling derart erwärmt wird, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings nach dem Erwärmen zumindest 100°K, insbesondere zumindest 150°K, höher ist als die Transformationstemperatur T _G des Glases. Die Transformationstemperatur T _G des Glases ist der Temperatur, bei der das Glas hart wird. Die Transformationstemperatur T _G des Glases soll im Sinne der Erfindung insbesondere die Temperatur des Glases sein bei dem dieses eine Viskosität log in einem Bereich um 13,2 (entspricht 10 ^13,2 Pas), insbesondere zwischen 13 (entspricht 10 ¹³ Pas) und 14,5 (entspricht 10 ^14,5 Pas) besitzt. In Bezug auf die Glassorte B270 liegt die Transformationstemperatur T _G in etwa bei 530°C.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings zumindest 50K unterhalb der Temperatur der Oberfläche des Vorformlings liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling derart gekühlt, dass die Temperatur des Vorformlings vor dem Erwärmen TG-80K bis TG+30K beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur des Kerns des Vorformlings 450°C bis 550°C beträgt. Der Temperaturgradient wird vorteilhafterweise derart eingestellt, dass die Temperatur im Kern des Vorformlings unterhalb T _G oder nahe T _G liegt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Temperaturgradient des Vorformlings derart eingestellt, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings 700°C bis 900°C, insbesondere 750°C bis 850°C, beträgt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling derart erwärmt, dass seine Oberfläche (insbesondere unmittelbar vor dem Pressen) eine Temperatur annimmt, die der Temperatur entspricht, bei der das Glas des Vorformlings eine Viskosität log zwischen 5 (entspricht 10 ⁵ Pas) und 8 (entspricht 10 ⁸ Pas), insbesondere eine Viskosität log zwischen 5,5 (entspricht 10 ^5,5 Pas) und 7 (entspricht 10 ⁷ Pas), besitzt.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Vorformling zum Umdrehen seines Temperaturgradienten auf einer gekühlten Lanze von einem Kühlmittel durchströmten Tragkörper liegend (insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich) durch oder in eine Temperiervorrichtung (zum Kühlen und/oder Erwärmen des Vorformlings) bewegt. Eine gekühlte Lanze zum Erwärmen von Gobs, die zu Linsen mit einer kreisförmigen Grundfläche gepresst werden, ist in der DE 101 00 515 A1 offenbart

Eine besonders geeignete Lanze besitzt einen Rohr-Außendurchmesser von 1 ,0 - 4,0 mm, insbesondere 2,0 - 3,0 mm, und/oder einen Rohr-Innendurchmesser von 0,5 - 1 ,0 mm. Zudem ist insbesondere eine Geometrie der Auflagefläche vorgesehen, die der Geometrie des Rohlings der zu erwärmen ist korrespondiert, wobei die Geometrie derart gewählt ist, dass der Rohling am äußeren Bereich seiner Unterseite (Unterseiten- Grundfläche) aufliegt. Der Durchmesser der Unterseite bzw. der Unterseiten- Grundfläche des Vorformlings ist zumindest 1 mm größer als der Durchmesser der von dem Tragkörper ausgespannten Grundfläche, die z.B. oval, quadratisch, rechteckig, mehreckig sein kann.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Lanze im Gegenstromprinzip von Kühlmittel durchflössen. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Kühlmittel zusätzlich bzw. aktiv erwärmt.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Vorformling vor dem Umkehren des Temperaturgradienten einer Form zum Formen bzw. Herstellen des Vorformlings entnommen wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Umkehren des Temperaturgradienten außerhalb einer Form erfolgt. Ein Kühlen unter Zugabe von Wärme soll im Sinne der Erfindung insbesondere bedeuten, dass bei einer Temperatur von mehr als 100°C gekühlt wird.

Glas ist im Sinne der Erfindung ist insbesondere anorganisches Glas. Glas ist im Sinne der Erfindung ist insbesondere Silikatglas. Glas ist im Sinne der Erfindung ist insbesondere Glas, wie es in der WO 2009/109209 A1 beschrieben ist. Glas im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere

0,2 bis 2 Gew.-% Al ₂ 0 ₃ ,

0,1 bis 1 Gew.-% Li ₂ 0, 0,3, insbesondere 0,4, bis 1 ,5 Gew.-% Sb ₂ 0 ₃ ,

60 bis 75 Gew.-% Si0 ₂ ,

3 bis 12 Gew.-% Na ₂ 0,

3 bis 12 Gew.-% K ₂ 0 und

3 bis 12 Gew.-% CaO,

wie z.B. DOCTAN ^® .

Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser (insbesondere optisch wirksamen) Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass eine blankgepresste Oberfläche nach dem Blankpressen nicht geschliffen wird. Polieren, das die Oberflächenbeschaffenheit nicht aber die Kontur der Oberfläche beeinflusst, kann u.U. vorgesehen sein. Unter beidseitigem Blankpressen ist insbesondere zu verstehen, dass eine (insbesondere optisch wirksame) Lichtaustrittsfläche blankgepresst wird und eine der (insbesondere optisch wirksamen) Lichtaustrittsfläche insbesondere gegenüberliegende (insbesondere optisch wirksame) Lichteintrittsfläche ebenfalls blankgepresst wird.

Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.

Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine in einer Prinzipdarstellung dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse bzw. einer linsenartigen Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer,

Fig. 2 einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung einer Kraftfahrzeugscheinwerferlinse bzw. einer linsenartigen Freiform für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Lanze,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lanze,

Fig. 5 einen beispielhaften Vorformling vor dem Eintritt in eine Temperiereinrichtung, Fig. 6 einen beispielhaften Vorformling mit einem umgedrehten Temperaturgradienten nach Verlassen einer Temperiereinrichtung,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Transportelement,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für eine Aufheizvorrichtung für ein Transportelement gemäß Fig. 7,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für das Entnehmen einer Transportelement gemäß

Fig. 7 aus einer Heizstation gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine Scheinwerferlinse auf einem Transportelement gemäß Fig. 7,

Fig. 1 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Kühlbahn in einer Prinzipdarstellung,

Fig. 12 eine Prinzipdarstellung eines typischen Kraftfahrzeugscheinwerfers (Projektionsscheinwerfers) mit einer Scheinwerferlinse, Fig. 13 eine Scheinwerferlinse gemäß Fig. 12 in einer Ansicht von unten,

Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung der Linse gemäß Fig. 13

Fig. 15 ein Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 14 und

Fig. 16 den Ausschnitt gemäß Fig. 15 mit einer ausschnittsweisen Darstellung des

Transportelementes (in Querschnittsdarstellung).

Fig. 1 zeigt eine - in einer Prinzipdarstellung dargestellte - Vorrichtung 1 zur Durchführung eines in Fig. 2 dargestellten Verfahrens zum Herstellen von optischen Elementen, wie z.B. optische Linsen, wie etwa Kraftfahrzeugscheinwerferlinsen, z.B. wie der in Fig. 12 dargestellte (Kraftfahrzeug)Scheinwerferlinse 202, bzw. von linsenartigen Freiformen, insbesondere für Kraftfahrzeugscheinwerfer.

Fig. 12 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 201 (Projektionsscheinwerfers), mit einer Lichtquelle 210 zum Erzeugen von Licht, einem Reflektor 212 zum Reflektieren von mittels der Lichtquelle 210 erzeugbarem Licht und einer Blende 214. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 201 umfasst zudem eine Scheinwerferlinse 202 zur Abbildung einer Kante 215 der Blende 214 als Hell-Dunkel-Grenze 220 mittels der Lichtquelle 210 erzeugbarem Licht. Typische Anforderungen an die Hell-Dunkel-Grenze bzw. an die Lichtverteilung unter Berücksichtigung bzw. Einbeziehung der Hell-Dunkel- Grenze offenbart z.B. Bosch - Automotive Handbook, 9 ^th edition, ISBN 978-1-1 19- 03294-6, Seite 1040. Eine Scheinwerferlinse im Sinne der Erfindung ist z.B. eine Scheinwerferlinse, mittels der eine Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden kann, und/oder eine Scheinwerferlinse, mittels der die Anforderungen gemäß Bosch - Automotive Handbook, 9 ^,h edition, ISBN 978-1-1 19-03294-6 (incorporated by reference in its entirety), Seite 1040 erfüllt werden können. Die Scheinwerferlinse 202 umfasst einen Linsenkörper 203 aus Glas, der eine der Lichtquelle 210 zugewandte, im Wesentlichen plane (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 205 und eine der Lichtquelle 210 abgewandte, im Wesentlichen konvexe (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 204 umfasst. Die Scheinwerferlinse 202 umfasst zudem einen (insbesondere umlaufenden) Rand 206, mittels dessen die Scheinwerferlinse 202 in dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 201 befestigbar sein kann. Die Elemente in Fig. 12 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu verbessern.

Fig. 13 zeigt die Scheinwerferlinse 202 von unten. Fig. 14 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse. Fig. 15 zeigt einen in Fig. 14 durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt der Scheinwerferlinse 202. Die plane (insbesondere optisch wirksame) Oberfläche 205 ragt in Form einer Stufe 260 in Richtung der optischen Achse 230 der Scheinwerferlinse 202 über den Linsenrand 206 bzw. über die der Lichtquelle 210 zugewandte Oberfläche 261 des Linsenrandes 206 hinaus, wobei die Höhe h der Stufe 260 z.B. nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 0,5 mm, beträgt. Der Nennwert der Höhe h der Stufe 260 beträgt vorteilhafterweise 0,2 mm. Die Dicke r des Linsenrandes 206 beträgt zumindest 2 mm jedoch nicht mehr als 5 mm. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 202 beträgt zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 100 mm. Der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen (insbesondere optisch wirksamen) Oberfläche 205 ist gleich dem Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 nicht mehr als 110% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Zudem beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 vorteilhafterweise zumindest 90% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 202 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 205 bzw. als der Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 204. Der Durchmesser DLq der Scheinwerferlinse 202 beträgt zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 80 mm und ist kleiner als der Durchmesser DL. Der Durchmesser DLq der Scheinwerferlinse 202 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der Durchmesser DBq.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die der Lichtquelle abzuwendende (optisch wirksame) Oberfläche 204 und/oder die der Lichtquelle zuzuwendende (optisch wirksame) Oberfläche 205 eine (durch Abformen erzeugte/gepresste) Licht streuende Oberflächenstruktur auf. Eine geeignete Licht streuende Oberflächenstruktur umfasst z. B. eine Modulation und/oder eine (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μιτι, insbesondere mindestens 0,08 μ bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit einer zusätzlichen (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μιτι, insbesondere mindestens 0,08 μ ausgestaltet. Rauhigkeit im Sinne der Erfindung soll insbesondere als Ra, insbesondere nach ISO 4287, definiert sein. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Licht streuende Oberflächenstruktur eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur umfassen oder als eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur ausgestaltet sein. Geeignete Licht streuende Oberflächenstrukturen sind z.B. in der DE 10 2005 009 556, der DE 102 26 471 B4 und der DE 299 14 1 14 U1 offenbart. Weitere Ausgestaltungen Licht streuender Oberflächenstrukturen sind in der deutschen Patentschrift 1 099 964, der DE 36 02 262 C2, der DE 40 31 352 A1 , der US 6 130 777, der US 2001/0033726 A1 , der JP 10123307 A, der JP 09159810 A und der JP 01 147403 A offenbart.

Die Vorrichtung 1 zum Herstellen optischer Elemente wie der Scheinwerferlinse 202 umfasst ein Schmelzaggregat 2, wie eine Wanne, in dem in einem Prozessschritt 120 Glas, im vorliegenden Ausführungsbeispiel DOCTAN ^® , erschmolzen wird.

Das Schmelzaggregat 2 kann z.B. einen regelbaren Auslauf umfassen. Von dem Schmelzaggregat 2 wird flüssiges Glas in einem Prozessschritt 121 in eine Vorform- vorrichtung 3 zur Herstellung eines, insbesondere eine Masse von 50g bis 250g aufweisenden, Vorformlings, wie z.B. eines Gobs oder eines endkonturnahen Vorformlings (ein endkonturnaher Vorformling besitzt eine Kontur, die der Kontur der zu pressenden Kraftfahrzeugscheinwerferlinse oder linsenartigen Freiform für Kraftfahr- zeugscheinwerfer ähnlich ist), verbracht. Diese kann z.B. Formen umfassen, in die eine definierte Glasmenge gegossen wird. Mittels der Vorform Vorrichtung 3 wird der Vorformling in einem Prozessschritt 122 hergestellt.

Dem Prozessschritt 122 folgt ein Prozessschritt 123, in dem der Vorformling mittels einer Übergabestation 4 an eine der Kühleinrichtungen 5A, 5B oder 5C übergeben und mittels der Kühleinrichtung 5A, 5B oder 5C bei einer Temperatur zwischen 300°C und 500°C, insbesondere zwischen 350°C und 450°C, gekühlt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Vorformling mehr als 10 Minuten bei einer Temperatur von 400°C gekühlt, so dass dessen Temperatur im Innern in etwa 500°C beträgt.

In einem anschließenden Prozessschritt 124 wird der Vorformling mittels einer der Heizeinrichtungen 6A, 6B oder 6C bei einer Temperatur zwischen 1000°C und 1250°C erwärmt, wobei vorteilhafterweise vorgesehen ist, dass der Vorformling derart erwärmt wird, dass die Temperatur der Oberfläche des Vorformlings nach dem Erwärmen zumindest 100°C, insbesondere zumindest 150°C, höher ist als T _G und insbesondere 750°C bis 850°C beträgt. Eine Kombination der Kühleinrichtung 5A mit der Heizeinrichtung 6A, eine Kombination der Kühleinrichtung 5B mit der Heizeinrichtung 6B bzw. eine Kombination der Kühleinrichtung 5C mit der Heizeinrichtung 6C ist ein Beispiel für eine Temperiereinrichtung zur Einstellung des Temperaturgradienten.

Die Prozessschritte 123 und 124 werden - wie im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig. 6 erläutert - derart aufeinander abgestimmt, dass eine Umkehrung des Temperaturgradienten erreicht wird. Dabei zeigt Fig. 5 einen beispielhaften Vorformling 130 vor dem Eintritt in eine der Kühleinrichtungen 5A, 5B oder 5C und Fig. 6 den Vorformling 130 mit einem umgedrehten Temperaturgradienten nach Verlassen einer der Heizeinrichtungen 6A, 6B oder 6C. Während der Rohling vor dem Prozessschritt 123 (bei kontinuierlichem Temperaturverlauf) innen wärmer als außen ist, ist er nach dem Prozessschritt 124 (bei kontinuierlichem Temperaturverlauf) außen wärmer als innen. Dabei symbolisieren die mit Bezugszeichen 131 und 132 bezeichneten Keile die Temperaturgradienten, wobei die Breite eines Keils 131 bzw. 132 eine Temperatur symbolisiert.

Zum Umdrehen seines Temperaturgradienten wird ein Vorformling in vorteilhafter Ausgestaltung auf einer nicht dargestellten gekühlten Lanze liegend (insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich) durch eine der Kühleinrichtungen 5A, 5B oder 5C und eine der Heizeinrichtungen 6A, 6B oder 6C umfassende Temperiervorrichtung bewegt oder in einer der Kühleinrichtungen 5A, 5B oder 5C und/oder einer der Heizeinrichtungen 6A, 6B oder 6C gehalten. Eine gekühlte Lanze ist in der DE 101 00 515 A1 und in der DE 101 16 139 A1 offenbart. In Abhängigkeit der Form des Vorformlinges zeigen insbesondere Fig. 3 und Fig. 4 geeignete Lanzen. Die Lanze wird vorteilhafterweise im Gegenstromprinzip von Kühlmittel durchflössen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Kühlmittel zusätzlich bzw. aktiv erwärmt wird.

Für den Ausdruck„Lanze" wird im Folgenden auch der Ausdruck .Auflagevorrichtung" verwendet. Die in Fig. 3 dargestellte Auflagevorrichtung 400 umfasst einen Tragkörper 401 mit hohlem Querschnitt und einer ringförmigen Auflagefläche 402. Der Tragkörper

401 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 402 rohrförmig ausgestaltet und zumindest im Bereich der Auflagefläche 402 unbeschichtet. Der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Tragkörpers 401 zumindest ist im Bereich der Auflagefläche

402 nicht kleiner als 0,5mm und/oder nicht größer als 1 mm. Der Außendurchmesser des Tragkörpers 401 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 2mm und/oder nicht größer ist als 3mm Die Auflagefläche 402 spannt eine quadratische Grundfläche 403 mit abgerundeten Ecken auf. Der Tragkörper 401 umfasst zwei Strömungskanäle 411 und 412 für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche 402 erstrecken, wobei die Strömungskanäle 411 und 412 in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche 402 verlassen, mit metallischem Füllmaterial 421 und 422, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.

Die in Fig. 4 dargestellte Auflagevorrichtung 500 umfasst einen Tragkörper 501 mit hohlem Querschnitt und einer ringförmigen Auflagefläche 502. Der Tragkörper 501 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 rohrförmig ausgestaltet und zumindest im Bereich der Auflagefläche 502 unbeschichtet. Der Durchmesser des hohlen Querschnitts des Tragkörpers 501 zumindest ist im Bereich der Auflagefläche 502 nicht kleiner als 0,5mm und/oder nicht größer als 1 mm. Der Außendurchmesser des Tragkörpers 501 ist zumindest im Bereich der Auflagefläche nicht kleiner als 2mm und/oder nicht größer ist als 3mm Die Auflagefläche 502 spannt eine ovale Grundfläche 503 auf. Der Tragkörper

501 umfasst zwei Strömungskanäle 51 1 und 512 für das durchströmende Kühlmedium, die sich jeweils nur über einen Anteil der ringförmigen Auflagefläche 502 erstrecken, wobei die Strömungskanäle 51 1 und 512 in einem Bereich, in dem sie die Auflagefläche

502 verlassen, mit metallischem Füllmaterial 521 und 522, insbesondere Lötmittel, verbunden sind.

Es kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge nach Durchlaufen der Kühleinrichtung 5a, 5b oder 5c entnommen werden und mittels einer Transporteinrichtung 42 zum Beispiel einem Zwischenspeicher zugeführt werden (z.B. in dem sie bei Raumtemperatur lagern). Zudem kann vorgesehen sein, dass Vorformlinge mittels einer Transporteinrichtung 42 der Übergabestation 4 zugeleitet und in den weiteren Prozess (insbesondere ausgehend von Raumtemperatur) durch Erwärmen in den Heizeinrichtungen 6a, 6b oder 6c eingefasst werden.

Hinter den Heizeinrichtungen 6A, 6B, 6C ist eine Presse bzw. Pressstation 8 vorgesehen, an die ein Vorformling mittels einer Übergabestation 7 übergeben wird. Mittels der Presse bzw. Pressstation 8 wird der Vorformling in einem Prozessschritt 125 zu der Scheinwerferlinse 202, insbesondere beidseitig, blankgepresst. Einen geeigneten Formensatz offenbart z.B. die EP 2 104 651 B1. Im Anschluss wird die Scheinwerferlinse 202 mittels einer Übergabestation 9 auf einem in Fig. 7 dargestellten Transportelement 300 abgelegt und auf diesem Transportelement 300 an eine Kühlbahn 10 übergeben. Das in Fig. 7 dargestellte ringförmige Transportelement 300 besteht aus Stahl, insbesondere aus ferritischem oder martensitischem Stahl. Das ringförmige Transportelement 300 weist an seiner Innenseite eine (korrespondierende) Auflagefläche 302 auf, auf der das zu kühlende optische Element, wie die Scheinwerferlinse 202, mit seinem Rand aufgelegt wird, so dass eine Beschädigung der optischen Oberflächen, wie der Oberfläche 205, vermieden wird. So kommen z.B. die (korrespondierende) Auflagefläche 302 und die Auflagefläche 261 des Linsenrandes 206 in Kontakt, wie dies z.B. in Fig. 16 dargestellt ist. Dabei zeigt Fig. 16 die Fixierung bzw. Ausrichtung der Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 mittels einer Begrenzungsfläche 305 bzw. einer Begrenzungsfläche 306. Die Begrenzungsflächen 305 und 306 sind insbesondere orthogonal zur (korrespondierenden) Auflagefläche 302. Dabei ist vorgesehen, dass die Begrenzungsflächen 305, 306 gegenüber der Scheinwerferlinse 202 genügend Spiel aufweisen, so dass die Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 abgelegt werden kann, insbesondere abgelegt werden kann, insbesondere ohne dass die Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 verkantet oder verklemmt.

Zudem wird das Transportelement 300 vor den Ablegen der Scheinwerferlinse 202 auf dem Transportelement 300 aufgeheizt, so dass die Temperatur des Transportelementes 300 in etwa +- 50K der Temperatur der Scheinwerferlinse 202 bzw. des Randes 206 besitzt. Das Aufheizen erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Induktionsspule 320, wie sie Fig. 8 zeigt. Dabei wird das Transportelement 300 auf einer Ablage 310 abgelegt und mittels der Induktionsspule/Induktionsheizung 320 vorteilhafterweise mit einer Aufheizrate von 30-50K/S, insbesondere innerhalb von weniger als 10 Sekunden aufgeheizt. Anschließend wird das Transportelement 300 wie in Fig. 9 dargestellt von einem Greifer 240 gegriffen. Dabei weist das Transportelement 300 vorteilhafterweise seinem Außenrand eine Einschnürung 304 auf, die in vorteilhafter Ausgestaltung umlaufend ausgestaltet ist. Zur korrekten Ausrichtung weist das Transportelement 300 eine Markierungsnut 303 auf. Mittels des Greifers 240 wird das Transportelement 300 an die Pressstation herangeführt und die Scheinwerferlinse 202 wie in Fig. 10 dargestellt von der Pressstation an das Transportelement übergeben.

In besonders geeigneter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Auflage 310 als drehbarer Teller ausgestaltet ist. So wird das Transportelement 300 durch hydraulische und automatisierte Bewegungseinheiten (z.B. mittel des Greifers 340) auf der als drehbaren Teller ausgestalteten Auflage 310 platziert. Anschließend erfolgt eine Zentrierung durch zwei Zentrierbacken 341 und 342 des Greifers 340 und zwar derart, dass die Transportelemente die durch die Markierungsnut 303, die mittels eines Lagesensors erkannt wird bzw. erkennbar ist, definierte Ausrichtung erfährt. Sobald dieses Transportelement 300 seine lineare Endposition erreicht hat, beginnt die als Drehteller ausgestaltete Auflage 340 sich solange zu drehen bis ein Lagesensor die Markierungsnut 303 erkannt hat. Das Transportelement 300 mit der Scheinwerferlinse 202 wird anschließend auf der Kühlbahn 10 platziert. Mittels der Kühlbahn 10 wird die Scheinwerferlinse 202 in einem Prozessschritt 126 abgekühlt.

Fig. 1 1 zeigt die beispielhaft ausgestaltete Kühlbahn 10 aus Fig. 1 in einer detaillierten Prinzipdarstellung. Die Kühlbahn 10 umfasst einen mittels einer Heizeinrichtung 52 beheizten Tunnel, durch den in durch einen Pfeil 50 gekennzeichnete Bewegungsrichtung die Scheinwerferlinsen 202, 202', 202", 202"' auf Transportelementen 300, 300', 300", 300"' langsam bewegt werden. Dabei nimmt die Heizleistung in Bewegungs- richtung der Transportelemente 300, 300', 300", 300"' mit den Scheinwerferlinsen 202, 202', 202", 202"' ab. Zum Bewegen der Transportelemente 300, 300', 300", 300"' mit den Scheinwerferlinsen 202, 202', 202", 202"' ist z.B. ein Förderband 51 , insbesondere aus Kettengliedern oder als eine Anreihung von Rollen implementiert vorgesehen.

Am Ende der Kühlbahn 10 ist eine Entnahmestation 1 1 vorgesehen, die das Transportelement 300 zusammen mit der Scheinwerferlinse 202 der Kühlbahn 10 entnimmt. Zudem trennt die Entnahmestation 11 das Transportelement 300 und die Scheinwerferlinse 202 und übergibt das Transportelement 300 einer Rücktransporteinrichtung 43. Von der Rücktransporteinrichtung 43 wird die Transportelement 300 mittels der Übergabestation 9 der Heizstation 44 übergeben, in der das Transportelement 300 auf der als Drehteller ausgestalteten Auflage 310 abgelegt und mittels der Induktionsheizung 320 aufgeheizt wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 umfasst außerdem eine Steueranordnung 1 15 zur Steuerung bzw. Regelung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung 1. Die Steueranordnung 115 sorgt dabei vorteilhafterweise für eine kontinuierliche Verknüpfung der einzelnen Prozessschritte.

Die Elemente in Fig. 1 , Fig. 2, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 1 1 und Fig. 16 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung von optischen Elementen wie etwa Linsen mit einer nicht kreisrunden Grundfläche.