CN103011560A - 配有把手的玻璃制品的制造方法和装置 - Google Patents

Abstract

配有把手的玻璃容器的制造方法和装置，装置包括：a）至少一具有整体结构的模具（10），其界定型腔（12），型腔的形状适合于制品和把手，模具具有贯穿通道（16），贯穿通道面对待形成的把手的孔洞在型腔（12）的两侧开通；b）成型机构（40），其能在退出位置和成形位置之间平移移动，在退出位置，成型机构位于贯穿通道（16）之外，而在成形位置，成型机构引入贯穿通道（16）中；c）型芯（48），其适于引入型腔（12）中，以在成型机构（40）处于成形位置时，在其中压制熔融玻璃料（G）和形成容器和把手，型芯适于在成型机构（40）处于退出位置时从型腔取出。其应用于制造玻璃容器如杯子、碗等。

Description

配有把手的玻璃制品的制造方法和装置

技术领域

本发明涉及玻璃制品。

本发明尤其涉及配有把手的玻璃制品的制造方法和装置以及如此获得的制品。

本发明涉及的制品主要但非限制性地是用于“餐具”的容器，即杯子、啤酒杯、平底大口杯或类似容器。这些制品每个都配有至少一个又被称为“手柄”的把手，其用于由使用者进行握持且具有便于将其握持的孔洞。

背景技术

在玻璃领域中，这种带把手制品通常用所谓“压制”法实施，在压制法中，称为“熔融玻璃料（goutte de verre）”的熔融玻璃物质，利用型芯在模具中被压制。

但是，鉴于把手应与制品或容器同时模制和把手具有孔洞的事实，这意味着要使用由多个部分组成的模具，所述多个部分应彼此间靠近以模制，然后彼此分开以使模制制品脱模。

因此，迄今为止，前述类型的制品的制造需要复杂的模具，例如两部分式的开口模具或具有多个部分的所谓“锥形”模具。

此外，由于制品的成形及其冷却需要同时进行且密切关联，因而对于玻璃制品的复杂形状的获得，比起对于其它材料例如陶瓷制成的制品提出多得多的问题。实际上，一旦玻璃冷却，就不再能使之成形。

由于带把手玻璃制品用多个部分式模具制造，因此，制品的压制通过闭合模具来进行，而脱模通过打开模具以释出手柄来进行。

由此产生这样的缺点：模具的不同部分之间的连接部则在制品表面上和尤其在手柄上引起称为“条纹（couture）”的缺陷。

这种缺陷类似于凸纹线，由熔融玻璃在模具部分之间的渗漏、即使是非常轻微的渗漏引起。

这些凸纹线有损于成品制品的外观，通过实施时间长且成本高的热处理和/或机械处理仅可部分地去除。

当然，根据专利US1885303已知提出用于模制配有一个或多个手柄或把手的塑料材料制品的模制方法和设备，其使用一种整体模具。

但是，为实施手柄，必须配置两个相对的致动杆，它们的面对着的端部彼此靠近以允许模制把手。

这些端部呈截锥形状，因此在把手的内部部分中产生凸纹或条纹。

因此，这种已知的方案不能去除条纹。

发明内容

本发明尤其旨在克服前述缺陷。

本发明尤其旨在获得用于制造配有把手的玻璃制品的制造方法和装置，其使用单一部分式模具，而一旦脱模，不会在成品制品上产生凸纹线或条纹。

本发明还旨在获得一种方法和一种装置，其适合于制造许多类型的制品，特别是容器，如杯子、碗、平底大口杯等。

本发明还旨在获得这样一种方法和这样一种装置，其中，制造所获得的玻璃制品不需要任何辅助处理。

为此，本发明提出配有把手的玻璃制品的制造方法，其包括以下操作：

a）准备具有整体结构的模具，所述模具界定型腔，所述型腔的形状适合于所述玻璃制品和所述把手，所述模具具有贯穿通道，所述贯穿通道在待形成的把手的孔洞的两侧开通到所述型腔；

b）将熔融玻璃料放置到所述模具的底部上；

c）将成型机构引入所述模具的贯穿通道中；

d）在所述型腔中压制所述熔融玻璃料，以形成所述玻璃制品和所述把手，玻璃环绕所述成型机构以形成所述把手；

e）取出所述成型机构；

f）冷却玻璃，以保持模制玻璃制品的形状；以及

g）将所述模制玻璃制品脱模。

因此，玻璃制品的制造利用整体模具通过使用一可移动构件即成型机构来进行，成型机构在压制期间插入模具中，和在压制后被取出，以允许进行脱模。

成型机构的插入允许在把手中央形成孔洞，一旦成型机构去掉，即可以脱模。

因此，获得没有条纹的制品，该制品的把手在其中央具有孔洞或开口，孔洞或开口的形 状由成型机构的形状赋予。

因此获得的制品没有条纹，其是在脱模之后的最后阶段。因此，不再需要进行用于如现有技术中至少部分地去除凸纹线或条纹的辅助操作。

在前述操作c）中，成型机构的引入在受控温度条件下进行。

实际上，需要该成型机构处于产生玻璃过于急剧冷却的最低温度与产生玻璃和模具之间粘附的最高温度之间的适当的温度水平，以允许使把手与制品同时进行模制和脱模。

在另一方面，本发明涉及用于实施如前面确定的方法的玻璃制品的制造装置。

该装置主要包括：

a）至少一具有整体结构的模具，所述模具界定型腔，所述型腔的形状适合于所述玻璃制品和所述把手，所述模具具有贯穿通道，所述贯穿通道面对待形成的把手的孔洞在所述型腔的两侧开通；

b）成型机构，其能在退出位置和成形位置之间平移移动，在所述退出位置，所述成型机构位于所述贯穿通道之外，而在所述成形位置，所述成型机构引入所述贯穿通道中；以及

c）型芯，其适于被引入所述型腔中，以在所述成型机构处于成形位置时，在该型腔中压制熔融玻璃料和形成所述制品和所述把手，所述型芯适于在所述成型机构处于退出位置时从所述型腔取出。

因此，当成型机构处于成形位置时，成型机构的平移移动允许在把手中央形成孔洞，而当成型机构处于退出位置时，则允许取出制品。

在本发明的一优选实施方式中，所述成型机构包括指杆，管形导向件围绕所述指杆，所述管形导向件带有自由端部，所述自由端部适于接合在所述模具的贯穿通道的口部中，以便于所述成型机构在所述贯穿通道内定中心，所述成型机构具有适于形成所述把手的孔洞的第一端部和适于连接到致动器的第二端部。

管形导向件方便成型机构的定中，成型机构的第一端部允许形成把手的孔洞，其第二端部适于连接到致动器，以便实现其在前述两个位置之间的平移移动。

有利地，所述成型机构能在退出位置和成形位置之间移动，在所述退出位置，所述成型机构的第一端部退回所述管形导向件中，而在所述成形位置，所述成型机构的第一端部凸伸到所述管形导向件外。

有利的是，弹簧插置在所述成型机构和所述管形导向件之间，以将所述成型机构推向所述退出位置。

在本发明的第一实施方式中，所述制造装置包括多个模具，这些模具能相继地移动到成型机构前，成型机构由致动器支承。

换句话说，所述装置则具有唯一成型机构，该唯一成型机构可配合多个模具运行。

在这种情况下，成型机构的第二端部与致动器连在一起。

由于成形指杆为多个模具所共有，因此，成形指杆会由于其与相继的模具反复接触而被带到高温。在这种情况下，有利的是提出成型机构配有散热器。

在本发明的第二实施方式中，所述制造装置包括多个模具，每个所述模具都配有一成型机构，这些模具能相继地移动到致动器前，以启动相应的成型机构。

这样，每个模具配有其专有的成型机构，该成型机构由公共的致动器平移移动。

在本发明的第二实施方式中，成型机构的第二端部成形为与致动器进行支承接触。

在该实施方式中，与前面的实施方式相反的是，成型机构一般配有加热部件，用以将之带到受控温度。

当所述装置包括多个模具时，这些模具有利地由转盘式的转动支撑件支承，而致动器由位于转动支撑件外的可调节支撑件支承。

因此，模具相继地行进到致动器前，致动器实现成型机构的平移移动，所述成型机构或者是每个模具的相应的成型机构，或者是由致动器支承的唯一成型机构。

本发明的装置还包括下落机构，其适于使熔融玻璃料下落到型腔的底部中。

优选地，所述模具或每个模具具有脱模阀，用以使模制制品脱模。

最后，在另一方面，本发明涉及通过如前面确定的方法和/或装置获得的玻璃制品。

附图说明

在下面仅作为例子进行的说明中，参照附图，附图中：

－图1是模具的透视图，模具配有贯穿通道，其能构成根据本发明的制造装置的一部分；

－图2是配有把手的玻璃制品、在该示例中为杯子的透视图，玻璃制品可用图1的模具获得；

－图3是图1模具的在成型机构穿过模具的状态中的竖直剖面图，模具配有穿过模具盖的型芯；

－图4类似于图3，但在去除型芯和盖以利用脱模阀脱出模制制品之后；

－图5是压力机的透视图，其可用于制造根据本发明的模制制品；

－图6是在第一实施方式中的根据本发明的制造装置的透视图，在该第一实施方式中，成型机构由致动器支承；

－图7是对应图6的局部剖面图；

－图8是在一实施方式中的配有其盖和型芯的模具的透视图，在该实施方式，模具配有其专有的成型机构；

－图9是模具的通过成型机构轴线的横剖面图；

－图10是模具的沿图9中的X-X线通过成形轴线的竖直剖面图，但在成型机构处于退出位置的状态中；以及

－图11类似于图10，但在成型机构处于伸出位置或成形位置的状态中。

具体实施方式

首先参照图1，图1示出具有整体结构的模具10，其例如用钢制成。该模具在内部限定型腔12，型腔的形状适合于待制造的制品，在所述示例中，待制制品是如图2中所示的配有把手的杯子。该型腔12具有用于模制把手的较狭窄部分14。

模具10另外还具有贯穿通道16，该贯穿通道在待形成的把手的孔洞的两侧，开通到型腔12，特别是开通到其狭窄部分14。在所述示例中，该贯穿通道具有为圆形截面的总体圆柱形状，但是，其它形状例如卵形、椭圆形等的截面也是可以的。贯穿通道16具有口部18，口部18为一般的截锥形状，其作用将在后面说明。

图1的模具10用于制造玻璃制品，在图2中用总体附图标记20来表示该玻璃制品。这里涉及的是杯子，杯子包括向上敞开的呈碗状的杯体22，其具有杯口24和配有底部26。杯子20具有把手28，把手28配有孔洞30，在所述示例中，孔洞30呈一般圆形的形状。

如图1上所见的，模具10利用中间支撑件32安装，中间支撑件32具有下底34，下底34适于被固定在适当的机架（未示出）上。支撑件32还配有上底36，模具10可拆卸地固定在上底36上。因此，支撑件32能以可互换的方式接纳适于制造特定制品20的模具10。支撑件32由脱模阀38竖直地穿过，脱模阀38用于将型腔12中预先被模制好的制品20脱模，如这将在后面予以说明的。

现在参照图3，图3示出处于模制位置的模具10及其支撑件32。在该模制位置，可看到的是，具有圆柱形截面的棒或指杆形状的成型机构40，被引入到模具10的贯穿通道16中，以便允许在模制整个制品20的同时模制把手。

模具10在上部分接纳盖42，盖42具有两部分即：一下部分44和一上部分46。这两个部分44和46具有环形结构，由型芯48穿过，型芯48具有内型腔50，内型腔50适于接纳冷却机构（未示出）。型芯48与盖42相结合，可压制在图3上用标号G标示的熔融玻璃物质或熔融玻璃料（goutte de verre），以模制制品，包括模制把手。

图2的制品20的制造按以下操作进行：

在第一操作a）中，准备如前确定的具有整体结构的模具10。在随后的步骤b）中，将熔融玻璃料G放置在模具底部上，即型腔12的底部上。该熔融玻璃来自于熔炉，落到型腔底部中。该熔融玻璃料在约1秒至5秒的期间，自然地铺展在模具底部上。然后，在操作c）中，通过平移移动将成型机构40引入到模具的贯穿通道16中，以使得该成型机构横穿过型腔的狭窄部分14。

在随后的操作d）中，利用向下竖直移动的型芯48压制熔融玻璃料G，这允许形成容器和把手。盖42的存在可防止熔融玻璃上升超过模具10的上边缘，因而形成如图2所示的制品20的杯口24。在压制时，熔融玻璃也上升到型腔12的狭窄部分14中，而成型机构40横穿过该狭窄部分。由此熔融玻璃环绕成型机构，以形成把手28。

在随后的操作e）中，取出成型机构40，然后在操作f）中，冷却玻璃以保持模制制品的形状。为此，将型芯48和盖42去除（图4），这允许通过如箭头F1所示的向上竖直移动的脱模阀38的致动，将模制制品脱模。这样，获得没有条纹的出模的成品制品20。

在制造制品时，成型机构40的引入应在受控温度条件下进行，以便玻璃能够在与该成型机构接触时冷却，但不会粘附在该成型机构上。

这些温度条件随多种参数、尤其是随制品和把手的形状和还随所用玻璃的性质而变化。一般来说，可使用乳白型玻璃或钠钙型玻璃。对于乳白型玻璃，熔融玻璃料的温度通常为1150℃和成型机构的温度通常为450℃。

对于钠钙型玻璃，熔融玻璃料的温度通常为1150℃和成型机构的温度通常为480℃。以上提到的温度值仅作为例子给出。

现在参照图5，图5示出用于通过压制制造玻璃制品的压力机类型的装置，其整体用标号52表示。装置52是本身公知的装置，其适于接纳与图1、3和4中所示的模具10相类似的模具。

装置52具有底座形式的支撑件54，其承载竖直柱56，转盘式的环形支撑件58沿箭头F2的方向围绕竖直柱56转动。柱56在上部分承载与底座54相对的台盘60。

在所述示例中，转动支撑件58通过如前所述的相应中间支撑件32，可拆卸地支承十二个模具10。

在本示例中，模具10具有简化的形状，但是，这些模具当然可具有用于制造配有把手的制品20的图1、3和4的模具10的特有形状，如图1所示。

装置52具有下落机构62，下落机构62呈导道或斜槽的形式，其允许使来自（示意地示出的）熔炉64的熔融玻璃料G下落。然后，熔融玻璃料放置在一模具10中，该模具10与其它模具同时地通过接连增量被驱动转动。装置52还具有型芯48，型芯48由支撑件66支承，支撑件66本身固定在台盘60下面。型芯48是可在作动筒68的作用下竖直平移移动的，以便或者允许其向下移动来实施压制，或者允许其向上移动以然后允许脱模。

装置52还具有通风机构70，通风机构70用于在整个生产周期的期间，通过压力空气或通过水来冷却模具和型芯，以增大热交换和尽快冷却玻璃。

当玻璃充分冷却时，利用脱模机构72使制品脱模。在所述示例中，该脱模机构包括轨道74，轨道74在基本上与下落机构62的位置径向相对的位置，径向地固定在台盘60下。轨道74平移地支撑滑架76，该滑架配有可竖直平移移动的握持机构78。该握持机构适于抓持制品20，以使该制品从其模具脱离和将其排向适当的地方。

现在参照图6和7，图6和7示出属于一转盘式的转动支撑件58所支承的多个模具中的一个模具10，转盘式的转动支撑件58类似于图5所示的转盘式的转动支撑件。图6和7上示出所述多个模具10中的仅一个模具。如同图5的情况，这些模具的数量例如可为十二个。模具10用于相继地转动移动到如图3的剖面图上所示的成型机构40的前面。该成型机构被实施为在所述示例中为圆形截面的圆柱形棒或成形指杆的形状。管形导向件82围绕成型机构，管形导向件82带有一自由端部84，自由端部84用于接合在模具10的贯穿通道的口部18中，以允许成型机构40对接和定中在贯穿通道内。

成型机构40具有：第一端部86（图6和7），其适于深入贯穿通道16中，以形成把手的孔洞；和第二端部88，其适于连接到致动器90。致动器90是作动筒，例如液压作动筒，其杆92通过环100连接到成型机构40的端部88，因而使之与致动器连在一起。

致动器90具有主体91，主体91以可调节的方式安装在盘93上，可在操纵轮96的作用下对盘93相对于另一盘94在位置上进行调节。因此，可调节致动器在高度上的位置，以便当模具面对致动器固定就位时，杆92的轴线与模具10的贯穿通道16的轴线重合。还可借助位于盘93上的两个导轨97进行角度调整。因此，始终是相同的成型机构40用于穿过所述多个模具中的各个模具。

如图6和7上可看见的，管形导向件82配有环98，与环98相对的另一环100围绕致动器的杆。如图6和7所示，在环98和100之间布置多个螺旋弹簧102，这些螺旋弹簧趋向于使这些环分开，以致成型机构可在如图6和7上所示的退出位置与如图3上所示的成形位置之间移动。如图6和7所示，在退出位置，成型机构40的端部86移离开相应的模具。

当启动所述致动器时，其杆92展开，将组件移动，直至管形导向件82的自由端部84接合在贯穿通道16的口部18中。随着作动筒的杆展开，成型机构深入贯穿通道内，而弹簧102受到压缩。因此，成型机构可在退出位置和成形位置之间移动，在退出位置，其第一端部收回到管形导向件中，在成形位置，其第一端部凸伸到管形导向件外以深入贯穿通道中。

在图6和7的实施方式中，每次一模具面对致动器布置时，致动器就展开，以便允许如前所述模制一制品。一旦模制实现，致动器的杆就退回，以便然后允许脱模和使模具在转盘上转动移动。

在图6和7的实施方式中，成形指杆配有散热器104（图7），即铜杆或其它热导材料。实际上，由于是相同的成型机构用于不同的模具，因而该成型机构被熔融玻璃加热，必须将其冷却。

现在参照图8至11，在这些图中，成型机构40与模具连在一起。这里，在同一转盘上仍配置有多个模具，例如12个模具。成型机构也实施成例如为圆形截面的圆柱形指杆的形状，由与模具10连在一起的管形导向件106围绕。管形导向件106（图10）带有一自由端部108，自由端部108持久地接合在贯穿通道的口部18中，以与模具连在一起。

这里，成型机构40制成中空圆柱形指杆的形式，在内部配有加热部件。成型机构40具有：第一端部110，其适于形成把手的孔洞；和第二端部112，其适于连接到致动器90（示意地示出）。在所述示例中，与前述实施方式相反的是，该第二端部不是持久地连接至致动器的杆，而是用于挡靠着该杆以被平移移动。

呈螺旋弹簧形式的回位弹簧114，插置在成型机构和管形导向件之间，用以将成型机构推向如图10所示的退出位置。在该退出位置，成型机构收回管形导向件中，且略微凸伸在模具的贯穿通道16中。当成型机构的端部112被致动器90促动时，成型机构向成形位置（图11）平移移动，在成形位置，端部110在贯穿通道16中延伸超过型腔12的狭窄部分14，以允许模制所述制品及把手。

在图8至11的实施方式中，需要加热所述成形指杆，以使成形指杆提高到适当的温度水平。

此外，在该实施方式中，致动器90除其杆的端部92配有缓冲器以能够挡靠着成型机构的第二端部外，类似于图6和7的致动器。与对于所有模具使用单一相同的成形指杆的图8和9的实施方式不同的是，该第二实施方式需要每个模具都配有其专有的成形指杆。

因此，本发明可连续地和以高生产速度实施配有一个或多个把手的制品如杯子或类似制品，而不会形成条纹，这是由于使用整体模具。

生产周期的时间在熔融玻璃料下落到脱模之间通常为十来秒。

本发明的方法与不同类型的玻璃、尤其是乳白型玻璃或钠钙型玻璃相兼容。

Claims (16)

1.玻璃制品的制造方法，其中所述玻璃制品配有把手，其特征在于，所述制造方法包括以下操作：

a）准备具有整体结构的模具（10），所述模具界定型腔（12），所述型腔的形状适合于所述玻璃制品（20）和所述把手（28），所述模具具有贯穿通道（16），所述贯穿通道在待形成的把手的孔洞（30）的两侧开通到所述型腔；

b）将熔融玻璃料（G）放置到所述模具的底部上；

c）将成型机构（40）引入所述模具的贯穿通道（16）中；

d）在所述型腔（12）中压制所述熔融玻璃料（G），以形成所述玻璃制品和所述把手，玻璃环绕所述成型机构以形成所述把手；

e）取出所述成型机构（40）；

f）冷却玻璃，以保持模制玻璃制品的形状；和

g）使所述模制玻璃制品脱模。

2.根据权利要求1所述的玻璃制品的制造方法，其特征在于，在操作c）中，所述成型机构（40）的引入在受控温度条件下进行。

3.玻璃制品的制造装置，其用于实施根据权利要求1或2所述的玻璃制品的制造方法，其特征在于，所述制造装置包括：

a）至少一模具（10），所述模具具有整体结构，界定型腔（12），所述型腔的形状适合于所述玻璃制品（20）和所述把手（28），所述模具具有贯穿通道（16），所述贯穿通道在所述型腔（12）的两侧面对待形成的把手的孔洞（30）开通；

b）成型机构（40），其能在退出位置和成形位置之间平移移动，在所述退出位置，所述成型机构位于所述贯穿通道（16）之外，而在所述成形位置，所述成型机构被引入所述贯穿通道（16）中；

c）型芯（48），其适于被引入所述型腔（12）中，以在所述成型机构（40）处于所述成形位置时，在其中压制熔融玻璃料（G）和形成所述容器（20）和所述把手（28），所述型芯适于在所述成型机构（40）处于所述退出位置时从所述型腔取出。

4.根据权利要求3所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）包括指杆，管形导向件（82;106）围绕所述指杆，所述管形导向件带有自由端部（84;108），所述自由端部适于接合在所述模具（12）的贯穿通道（16）的口部（18）中，以便于所述指杆定中在所述贯穿通道内，所述指杆具有适于形成所述把手的孔洞的第一端部（86;110）、和适于连接到致动器（90）的第二端部（88;112）。

5.根据权利要求4所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）能在退出位置和成形位置之间移动，在所述退出位置，所述成型机构（40）的第一端部（86;110）退回所述管形导向件（82;106）中，而在所述成形位置，所述成型机构（40）的第一端部（86;110）凸伸到所述管形导向件（82;106）外。

6.根据权利要求4和5结合在一起所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，至少一弹簧（102;114）插置在所述成型机构（40）和所述管形导向件（82;106）之间，以将所述成型机构推向所述退出位置。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述制造装置包括多个模具（10），所述多个模具能相继移动到所述成型机构（40）前，所述成型机构由致动器（90）支承。

8.根据权利要求4和7结合在一起所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）的第二端部（88）与所述致动器（90）连在一起。

9.根据权利要求8所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）配有散热器（104）。

10.根据权利要求3至6中任一项所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述制造装置包括多个模具（10），每个所述模具都配有一成型机构（40），这些模具能相继地移动到致动器（90）前，以启动相应的成型机构（40）。

11.根据权利要求4和10结合在一起所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）的第二端部（112）成形为触靠所述致动器（90）。

12.根据权利要求11所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述成型机构（40）配有加热部件，用以使所述成型机构提高到受控温度。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述多个模具（10）由一转盘式转动支撑件（58）支承，所述致动器（90）由位于所述转盘式转动支撑件外的可调节支撑件支承。

14.根据权利要求3至13中任一项所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括下落机构（82），所述下落机构适于使熔融玻璃料（G）下落到所述型腔的底部中。

15.根据权利要求3至14中任一项所述的玻璃制品的制造装置，其特征在于，所述模具或每个模具（10）具有脱模阀（38），用以使模制玻璃制品脱模。

16.玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品通过根据权利要求1或2所述的玻璃制品的制造方法和/或通过根据权利要求3至15中任一项所述的玻璃制品的制造装置获得。

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