CS268713B1 - Způsob tvarování dutých skleněných předmětů a tvarovaci zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Podstata řeěení spočívá v automatizaci tvarování foukáním, od uchopení skleněného polotovaru, přestavovaného skleněnou bankou nebo i kompaktní dávkou skloviny, včetně úpravy nabrané dávky skloviny ve svalovacím zařízení za řízeného působení tlakového vzduchu, až po dotvarování předtvaru v konečné foukací formě do tvaru konečného výrobku. Trajektorie píšťaly, časový sled jednotlivých technologických operací, včetně ovládání tlakových podmínek při tvarování, j sou plně automaticky řízeny. Tvarovaci zařízení sestává z píšťaly, opatřené upínací^hlavou, napojené jednak na pohybové ústrojí ovládající její trajektorii, posuv i rotaci, jednak na pneumatickou jednotku se zdrojem tlakového vzduchu, na niž je nezávisle napojeno svalovací zařízení a konečná forma s dýnkem. Pneumatická jednotka a svalovací zařízení jsou připojeny na mikroprocesorovou řídicí jednotku.

Description

Vynález se týká způsobu tvarování dutých skleněných předmětů foukáním. Strojním způsobem předtvarovaný polotovar, například baňka, trychtýř a pod. se upevní na píšťalu, napojenou na tlakový vzduch. Polotovar se ponoří do skloviny a nabírá se na něj další množství skloviny. Nabraná dávka se sválí, přenese do konečné foímy, kde se dofoukne do konečného tvaru.

Při ruční výrobě dutých předmětů sklář nabírá sklovinu na předehřátou píšťalu, urovná ji sválením na kovové desce a vyfoukne malou baňku. Novým nabráním skloviny na ochlazenou baňku a jejím stejnoměrným rozdělením za využití svaláku se vytvoří větší baňka a na ni se už může nabrat množství skloviny, potřebné k vytvarování konečného výrobku. Následuje konečné sválení skloviny, převedení polotovaru do konečné formy a foukání za současného otáčení.

Na těchto operacích se podílí několik kvalifikovaných pracovníků. Například při výrobě džbánu se na výrobě podílí celá sklářská dílna, sestávající ze skláře-baňkaře, dvou až čtyř sklářů, pomocníka, držiče formy a odnašeče výrobků do chladicí pece. Podrobněji je pracovní postup uveden např. v publikaci VI. Pospíchala Výrobní praxe ve sklárně, SNTL Praha, 1966 anebo Špačka a Peška Zdobení a zušlechťování skla v huti, SNTL Praha, 1971. Mezní řešení pro velmi těžké skleněné předměty s nutností několikerého náběru uvádí vynález, uvedený v čs. AO 228 697.

Je pochopitelné, že vzhledem k vysokým nárokům na kvalifikaci i manuální zručnost sklářů se objevují postupy, které směřují k náhradě jednotlivých ručních operací za využití mechanizovaných a poloautomatizovaných zařízení. Sací dávkovač umožňuje reprodukovatelný náběr skloviny pro ruční sklářské dílny, umístěné po stranách dávkovače. Sklá? uchycuje sklovinu na speciální píšťalu s přílepníkem a odebírá dávku, přičemž odběr usnadňuje krátkým vzduchovým impulsem v sací formě. Protože toto místo odběru je 1 až 1,5 m oč pracovního otvoru taviči pece, snižuje se tím tepelné zatížení skláře a racionalizuje se výroba.

V patentu NSR č. 3 122 400 je uvedeno zařízení, navazující na ruční náběr slěoviny a umožňující vlastní manipulaci se sklářskou píšťalou, tj. její držení, otáčení, foukání, horizontální a vertikální pohyby. Skleněný polotovar i konečný výrobek musí dotvarovat sklář sám pomocí běžného ručního nářadí. Postup výrazně snižuje fyzickou námahu skláře. Kombinovaný systém ruční a strojní výroby, aplikovaný především pro přejímané sklo, uvádí například patent NDR č. 220 017.

Dva nebo více náběrů se uplatňují také při výrobě přejímaného skla a i zde se objevují různé prvky kombinovaných postupů, např. podle patentu NDR č. 208 601 se kombinuje odstřelování s ručním dotvarováním. Podle patentu NDR č. 207 697 se připravují nejdříve lisováním nebo strojním foukáním skleněné trychtýře, sloužící k dalšímu strojnímu zpracování přejímaných dutých výrobků.

Uvedené postupy však mechanizují jen některé dílčí operace tvarování, a to zejména tvarování skleněných předmětů vyšší hmotnosti, s nimiž je obtížná manipulace a jejichž tvarování je pro skláře namáhavé.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u způsobu tvarování skleněných předmětů podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že strojním způsobem vyrobený polotovar s definovaným hrdlem se upraví na teplotu 480 až 600 °C, mechanicky se upevní na píšťale a po náběru skloviny se nejméně jednou řízené sválí za současného působení tlakového vzduchu. Celý proces tvarování foukáním se řídí, od upevnění polotovaru na píšťalu, dále náběr, svalování, dofukování, včetně pohybů píšťaly i její trajektorie až po odstávku konečného výrobku.

K provádění tohoto způsobu tvarování slouží tvarovací zařízení podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednak píšťala, která má řízené otáčky, axiální posuv i výkyvný pohyb a nastavitelné rozsahy tlakového vzduchu a je opatřena upínací hlavou, a jednak svalovací zařízení, a rovněž konečná forma s dýnkem, jsou napojeny na pneumatickou jednotku. Pohybové ústrojí, například mechanické, a pneumatická jednotka jsou připo

-2- CS 268 713 Bl jeny k mikroprocesorové řídicí jednotce.

Způsob automatizovaného strojního tvarování podle tohoto vynálezu umožňuje vyrábět skleněné předměty vysoké hmotnosti, silnostěnné i slabostěnné, nebo složitých tvarů, které se dosud vyráběli ručně, ale rovněž i skleněné výrobky přejímané nebo dekorativní. Automatizace tvarování odstraňuje těžkou ruění práci sklářů a zlepšuje pracovní prostředí ve sklárně. Tvarovací zařízení s programovatelnou řídicí jednotkou umožňuje operativně řídit jednotlivé technologické operace.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a je schématicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž obr. 1 představuje blokové schéma tvarovacího zařízení a obr. 2 až 5 představují Sásteěně znázorněnou píšťalu s upínací hlavou v podélném osovém řezu při jednotlivých technologických operacích. Obr. 2 zachycuje uchopení polotovaru, obr. 3 náběr skloviny, obr. 4 svalování a obr. 5 dotvarování v konečné formě. Na obr. 6 a 7 je zachycena trajektorie píšťaly během jednoho tvarovacího cyklu, a to na obr. 6 pro polotovar představovaný skleněnou baňkou a na obr. 7 pro polotovar představovaný kompaktní dávkou skloviny.

Tvarovací zařízení sestává z píšťaly £, na níž je upevněna upínací hlava 2 /obr. 1 až 5/. Píšťala j^e napojena na pohybové ústrojí 3, které je vybavené pohonnými prostředky a mechanismy přenášejícími pohyb. Dutina píšťaly £ je připojena na pneumatickou jednotku 4 se zdrojem tlakového vzduchu a jejich ovládacích převodů, na níž je rovněž nezávisle připojeno svalovací zařízení 5, konečná forma 1.0, vertikálně pohyblivé a rotující dýnko 1.2. Pneumatická jednotka 4 a pohybové ústrojí 3 jsou připojeny k hlavní programovatelné řídicí jednotce 6 /obr. 1/.

Tvarovací zařízení pracuje následovně.

Strojním způsobem se nejdřívě vyrobí polotovar 7, např. lisováním baňka 7a nebo nasáváním, popř. nátokem kompaktní dávky 7b skloviny. Předtvarovaný polotovar 7, teploty pro další zpracování, např. 520 °C, se pevně uchytí v upínací hlavě 2 píšťaly 1, jejíž trajektorie během jednoho tvarovacího cyklu je znázorněna pro baňku 7a na obr. 6 a pro kompaktní dávku 7b skloviny na obr. 7 v jednotlivých pozicích, označených římskými číslicemi I až VIII. Pozice I představuje uchopení polotovaru 7, odpovídající obr. 2. Ačkoliv trajektorie píšťaly £ simulující dráhu píšťaly £ při ruční práci skláře má vhodný tvar pro baňku 7a i kompaktní dávku 7b skloviny, počáteční pozice I je odlišná v místě polohy pro baňku 7a /obr. 6/ a pro kompaktní dávku 7b skloviny /obr. 7/. Kompaktní dávku 7b skloviny je třeba nejprve předtvarovat v částečně znázorněné predtvarové formě. Pozice II zachycuje píšťalu 2 při jejím zajetí do nabíracího otvoru 8 dále neznázorněné sklářské pece. Pozice III představuje náběr skloviny na polotovar 7 v detailu obr. 3 a pozice IV zachycuje homogenizaci nabrané dávky 9. Pozice V znázorňuje svalování nabrané dávky 9, v detailu obr. 4. Přesunutí píšťaly 1 nad konečnou foukací formu 10 odpovídá pozici VI, za níž následuje dotvarování v pozici VII konečného výrobku 11, v detailu obr. 5. Poté se přesune píšťala £ do základní polohy VIII. Na obr. 6 a 7 jsou tedy znázorněny jednotlivé polohy píšťaly J. při daných technologických operacích.

Píšťala 1 s uchopeným polotovarem 7 se po dané trajektorii nejprve přesouvá do nabíracího otvoru 8 pece, ponoří se do skloviny a za současného otáčení se nabírá dávka 9 skloviny. Po odtržení nabrané dávky 9 od hladiny se píšťala J. přesouvá do pozice IV homogenizace, kde za rotace píšťaly 1 probíhá tepelná homogenizace nabrané dávky 9. Přepíchnutá tepelně zhomogenizováná nabraná dávka 9 se vloží do svalovacího zařízení 5, které samo může vykonávat výkyvný pohyb a kde za stálého otáčení píšťaly 1 a jejího přímočarého vratného pohybu simulujícího zajíždění a vyjíždění píšťaly 1 při ručním svalování se za řízeného působení tlakového vzduchu vytvaruje předtvar 13. Po sválení nebo v jeho průběhu je možno mimo svalovací zařízení 5 ještě dofouknout předtvar 13 za účelem rovnoměrnějšího rozdělení tloušťky stěn v předtvaru 13. Předtvar 13 se přesune do vertikální polohy nad konečnou foukací formu J.0 s vertikálně pohyblivým dýnkem 12. V otevřené konečné formě 10 dojde k řízenému vysunutí dýnka 12, mezitím dochází k natékání skloviny z předtvaru '3 na

CS 268 713 Bl

-3dýnko ^2, čímž se částečně předtvaruje dno konečného výrobku 21· & některých výrobků 11 s rozměrnějším dnem je potřeba rovnoměrně rozložit natékání skloviny a k tomu slouží rotace dýnka lg. Poté sjede dýnko V2 do základní polohy, konečná forma £0 se uzavře a následuje řízené dofouknutí konečného výrobku H·

Programovatelná řídicí jednotka 6 řídí pohybové ústrojí 3, jehož prostřednictvím je ovládána trajektorie píěialy 1 od okamžiku uchopení polotovaru 7 až k získání konečného výrobku 11 včetně přesunutí do základní pozice VIII. Dále jsou řízeny otáčky píšťaly 1 a její přímočarý posuv při zajíždění do nabíracího otvoru 8 pece, při zajíždění do 3kloviny, do svalovacího zařízení 5 a zpět a do konečné foukací formy 10 a zpět. V průběhu jednotlivých technologických operací tvarování je programově řízen žádaný tlak vzduchu v předtvaru 13 při svalování a rovněž při dofukování konečného výrobku 11. Věechny uvedené technologické operace jsou plně automatizovány, lze je časově nastavit, řídit nebo podle potřeby, např. při změně sortimentu, měnit.

Claims (2)

PfiEDMfiT VYNÁLEZU

1. Způsob tvarování dutých skleněných předmětů foukáním, při kterém strojním způsobem předtvarovaný polotovar, např. baňka, trychtýř a pod., se upevní na píšťalu napojenou na tlakový vzduch, polotovar se ponoří do skloviny a nabírá se na něj další sklovina, nabraná dávka se sválí, přenese do konečné formy, kde se dófoukne, vyznačený tím, že polotovar s definovaným hrdlem se upraví na teplotu 480 až 600 °C, mechanicky se upevní na píšťalu a po náběru skloviny se nejméně jednou řízené sválí za současného působení tlakového vzduchu, přičemž tvarování foukáním se automaticky řídí od upevnění polotovaru na píšťale, přes náběr, svalování, dofukování, včetně pohybů píšťaly i její trajektorie až po odstávku konečného tvaru.

2. Tvarovací zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, zahrnující píšťalu s tlakovým vzduchem napojenou na pohybové ústrojí pro přemístění od pece k náběru, do svalovacího zařízení a konečné formy s dýnkem a zpět, vyznačené tím, že jednak píšťala /1/, která má řízené otáčky, axiální posuv i výkyvný pohyb a nastavitelné rozsahy tlakového vzduchu a je opatřena upínací hlavou /2/, a jednak svalovací zařízení /5/ a rovněž konečná forma /10/ s dýnkem /12/, jsou napojeny na pneumatickou jednotku /4/, přičemž pohybové ústrojí /3/ a pneumatická jednotka /4/ jsou připojeny k mikroprocesorové řídicí jednotce /6/.