CZ124194A3 - Způsob výroby sklářských výrobků - Google Patents

Abstract

Způsob výroby sklářských výrobků, který zahrnuje dávkování skloviny do přední formy (1), lisování předtvaru (3) v přední formě (1) s tvářením hrdla v ústní formě (4), přenesení předtvaru (3) ústní formou (4) z přední formy (1) do konečné formy (5), tváření výrobku vakuováním a vyfukováním, kde lisování v přední formě (1) s tvářením hrdla v ústní formě (4), vytažení předtvaru z přední formy (1) a jeho přenesení ústní formou (4) do konečné formy (5) se provádí v poloze souosé s vertikální osou ústní formy (4) a razníku (2), a přitom se provádí v této poloze střídavá záměna přední formy (1) a prázdné konečné formy (5), když je předtvar (3) v ústní formě (4) s razníkem (2) zafixovaným v horní poloze, která je souosá s polohou záměny forem, a záměna konečné formy (5) s předtvarem (3) a přední formy (1) s dávkou skloviny se provádí během fixováné horní vertikální polohy prázdné ústní formy (4) a razníku (2), která je souosá s polohou záměny forem.

Description

Způsob výroby sklářských výrobků”” —— —— Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby sklářských výrobků na lisofoukacích strojích a může se použít při výrobě skleněných obalů se Širokým hrdlem, jako jsou lahve, baňky, sklenice, poháry a tak dále.

Dosavadní Btav techniky

Je znám způsob zhotovení sklářských výrobků, který zahrnuje dávkování skioviny do přední formy, lisování předtvaru s formováním hrdla, přenesení předtvaru, při jeho současném otočení o 180°, do konečné výrobek formuje do konečného tvaru Nedostatkem tohoto způsobu je, že přední do konečné formy se uskutečňuje formy, kde se následně vakuem a vyfukováním, přenesení předtvaru z rotačním pohybem při při kterém probíhá deformování předtvaru během pohybu,a kromě toho při tomto způsobu přenáSeni předtvaru není možné dodržet jeho stabilní teplotní režim, což vede k nestejnoměrnému teplotnímu působení na předtvar. Teplotní nestejnorodost vede k vytvoření značného množství vad, k nerovnoměrnému rozložení skioviny ve výrobku, k vySSí hmotnosti výrobku a k omezení technologických možnosti,

Dále je znám způsob tváření skleněných předmětů, například podle patentu US 4,273,567, při kterém se formování předtvaru provádírazníkem v přední formě a ústní formě a formování konečného tvaru výrobku se provádí v konečné formě. Jednotlivé formy se posouvají v horizontálním i vertikálním směru v automatickém cyklu v návaznosti na pohyb razníku a držáku ústní formy.

Tyto vzájemné pohyby jsou značné složité a náročné na koordinaci. Dalším nedostatkem je, že po vytažení předtvaru z přední formy a jeho oddélení od razníku, provádí předtvar v ústní formé složitý pohyb, který nezajišťuje teplotní

-------stabilitu, „během____přemístění předtvaru do konečné formy a nezajišťuje stabilitu deformačního pole v průřezu předtvaru. Technologické možnosti tohoto způsobu jsou omezeny nutností přísné synchronizace pohybujících se částí při přemisťováni. Kromé toho při pomérné malé zméné teploty skloviny se méní její viskozita, a synchronizace vyžaduje korekci. Tento způsob není vhodný pro zhotovování výrobků o velké hmotnosti a velkých rozměrech. Teplotní nestabilita v předtvaru vede k nestejnorodosti teplotního pole předtvaru. Ve svém důsledku nestejnorodost teploty předtvaru je příčinou nerovnoměrného rozloženi skla ve formé, jak v jejích základních částech, jako jsou stény a dno, tak v přechodových částech od hrdla k télu a od téla ke dnu skleněného výrobku.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob výroby sklářských výrobků, který zahrnuje dávkování skloviny

-----------do-přední—formy, lisování předtvaru v přední formě s tvářením hrdla v ústní formě,přenesení předtvaru ústní formou z přední formy do konečné formy, tváření výrobku vakuováním a vyfukováním, podle vynálezu, jehož podstatou je, že lisování v přední formě s tvářením hrdla v ústní formě, vytažení předtvaru—Z-předni formy a______jeho přeneseni____ústní formou do konečné formy se provádí v poloze souosé s vertikální osou ústní formy a razníku, a přitom se provádí v této poloze střídavá záměna přední formy a prázdné konečné formy, kdýž-Jje předtvar v ústní íormě s razníkem zafixovaným v horní poloze, která je souosá s polohou záměny forem, a záměna konečné formy s předtvarem a přední formy s dávkou skloviny se provádí během fixované horní vertikální polohy prázdné ústní formy a razníku, která je souosá s polohou záměny forem.

V jednom příkladu provedení se oddělí razník od předtvaru po zafixování předtvaru v ústní formě v horní poloze. V dalším příkladu provedení se provádí vakuování od okamžiku přenesení předtvaru do konečné formy a končí nejpozději s ukončením operace vyfukování. V dalším příkladu provedení se předtvar vytáhne z přední formy po vytažení razníku z předtvaru.

V jiném příkladu provedení se předtvar vytáhne z přední formy společně s razníkem a předtvar se oddělí od razníku v tom okamžiku, kdy začíná spouštění předtvaru do konečné formy z fixované horní polohy.

Způsobem podle vynálezu se přesouvání přední formy provádí téměř pouze v horizontálním směru, bez nutnosti složité koordinace relativních pohybů jednotlivých forem, předtvaru a razníku. Výsledkem je zvýšení produktivity práce, zvýšení kvality výrobku, snížení jeho hmotnosti a rozšíření technologických možností výroby sklářských výrobků.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresu, přičemž horizontální přemisťování forem, výrobků a mechanismů je označeno, pozicemi. A, B, V, G, D a jejich vertikální přemisťování je označeno polohami B-l až B-4. Na obr.1 jsou zobrazeny pozice tvářecích prvků a pomocných mechanismů v počátečním stádiu, před nadávkováním skloviny do přední formy, na obr. 2 jsou zobrazeny pozice uvedených prvků a mechanisme ve stádiu lisování předtvaru v přední formě a hrdla předtvaru v ústní formě, na.obr.3 je.zobrazeno . přemisťování, přední formy z. pozice B na pozici A, zvednutí ústní formy společně s předtvaremz polohy B-4 do polohy B-i, přemístění razníku z polohy Β—1 do polohy B—2. Na pozici V je zobrazeno otevření konečné formy a vytažení výrobku odnímačem, na obr.4 je znázorněno postavení přední formy na pozici A, kde na pozici B se už přemístila konečná forma (viz obrázek 3) a probíhá proces, kdy předtvar mění v ústní formě polohu B-l na B-3. Na pozici G probíhá přemístění výrobku na chladící stolek (odstávku), na obr.5 se v pozici A provádí dávkování porce skloviny do přední formy, v poloze B-3 je zobrazeno otevírání ústních poloforem a spouštění (předání) předtvaru do konečné formy a na obr.6 je zobrazeno spojení razníku, ústní formy a jejich současné spouštění z polohy B-l do přední formy proto, aby se mohl lisovat předtvar. Na pozici V je zobrazeno spouštění foukací hlavy na konečnou formu, v níž je umístěn předtvar, a v které už probíhá vakuace, pro dokončení vyfouknutí výrobku.

Na pozici D je hotový výrobek přemístěn na dopravník stroje.

Příklady provedení vynálezu

Způsob výroby sklářských výrobků se provádí následovně. Dávka dobře homogenizovaného a teplotně stejnorodého skla se přivede do nerozebiratelné přední formy X, která je v pozici A na obr.l. Protože je přední forma 1. nerozebiratelná, je její teplotní pole osově symetrické, a kapka skloviny, která se přivede do takovéto formy se příliš nemění vzhledem ke -svému—teplotnímu—pol-l·^—a.\f—důsledku—toho-?—při—1-i-sován-í—hrd-l-av předtvaru 3 nevznikají zóny o nestejném napétí a deformaci, které vedou k vytváření trhlinek a jiných defekte. Dále se přední forma i společné s dávkou skioviny horizontálné přemístí z pozice A do pozice B, na obr.2, ve které se provádí lisování předtvaru Přitom se přemísťuje přední forma i s dávkou skloviny přímo do osy, shodné s vertikální osou razníku 2 a ústní formy 4. Lisování začíná když jsou osy přední formy X, ústní formy 4 a razníku 2 totožné. Při této symetrii lisování se velmi omezuje vytváření defektů, které vznikají mechanickými nepřestnostmi nebo nepřesnostmi při centrování. Souosé umísténi přední formy X, ústní formy 4 a razníku 2. snižuje i sílu potřebnou na lisování, což kladné ovlivňuje kvalitu formovaného předtvaru a tím i hotového výrobku.Po dokončení procesu lisování probíhá proces vytažení předtvaru 2 z přední formy X, v pozici £. na obr.3, a přitom je podstatné, že vytažení předtvaru .3, společné s ústní formou 4 a razníkem 2, z přední formy X se provádí vertikálné smérem nahoru a přesné podle jejich společné osy, t.j. osy přední formy X, osy ústní formy 4 a osy razníku 2· Při tomto pohybu předtvaru 2. to znamená nejjednoduším přímočarém pohybu, se budou všechny body povrchu předtvaru 3 nacházet ve stejném, symetrickém stavu napjatosti. Protože je teplotní pole předtvaru 3 symetrické, nedojde k podstatným zménám předtvaru 3. Probíhá prostý proces zvedání předtvaru 3 z přední formy X a její přidržení ve fixované vertikální poloze. Přeďtvar 3 při tomto druhu_ pohybu neutrpí žádné boční nárazy a dále neexistují příčiny, které by vedly k vytváření defektů, charakteristických pro jiné druhy pohybu předtvaru 3. při jeho přemisťování z přední formy X do konečné formy 5. Tento druh pohybu značné rozšiřuje technologické možnosti.

protože umožňuje využít tohoto způsobu ke zhotovování výrobků ze skla s úzkým hrdlem a širokým tělem. Při tomto způsobu lze

-•-využít ve 1 kého rozsahu hmotnosti dávky skioviny, od několika ~ .

gramů do mnoha kilogramů. Oddělení razníku 2 od předtvaru B je ”mbžné provésťv~někoTika' variantách:~

A) bezprostředně po lisování se razník 2 vytahuje z předtvaru 3, když se předtvar 3 ještě nachází v přední formě X.

B) oddělení razníku 2 potom, když ústní forma 4 s předtvarem 3 zaujme fixovanou polohu. Razník 2. se zvedne výš a odděluje se od předtvaru 3. z polohy B-l do polohy B-2, na obr.3.

C) oddělení razníku 2 v tom okamžiku, kdy probíhá pohyb předtvaru 3 společně s ústní formou 4 dolů,při přenášení předtvaru do konečné formy 5.

Všechny tyto varianty jsou vhodné a podstatně rozšiřují technologické možnosti, protože dovolují ve velkém rozsahu regulovat a měnit polohu razníku 2. vzhledem k předtvaru 3, a ústní formě 4. Regulací chlazení razníku 2 je možné regulovat intenzitu chlazení předtvaru .3 v celém intervalu od vytažení předtvaru 3 z přední formy X až do jeho umístění do konečné formy 5. Na druhé straně doba bezprostředního kontaktu razníku 2 s předtvarem 3. také podstatně ovlivňuje teplotní pole předtvaru 3, jeho rovnoměrnost, symetričnost, charakter intenzity změny teploty (ochlazení). Po přemístění přední formy X z pozice B na pozici A/ podle obr.4, zaujme její místo v pozici B konečná forma 5, dle obr.4. Časový interval záměny forem je také možno regulovat, a v každém konkrétním případě se také reguluje, v závislosti na technologických

-vlast nos tec Ir,-na^-hmotnosti—výřobktrj—na—tvaru—předtvaru 7 jeho délce a jiných vlastnostech, které se týkají každého l jednotlivého případu. Po rozevření ústních poloíorem ústní . formy 4 nad konečnou formou 5, v poloze B-3 podle obr. 5, na pozici ,B se přenese předtvar .3 do konečné formy .5. Razník 2 se v této chvíli nachází ve výchozí horní poloze B-2. podle z

obr.5. Ústní poloformy 4 se po vytažení předtvaru 3 troéku nadzvednou, uzavřou se v rovině rozevření do ústní formy 4 a zůstanou tak do následujícího cyklu lisování. Od okamžiku umístění předtvaru 3. do přední formy i začíná proces vakuování, kterým probíhá počáteční formování výrobku. Vakuování může také probíhat během celého procesu přemisťování konečné formy 5 do pozice konečného vyfukování, podle obr.6 a může se provádět podle zákona, který závisí na konkrétních technologických vlastnostech, ale v libovolném případě proces vakuace nemusí probíhat déle, než do ukončení procesu vyfukování, protože dále probíhá proces zvednutí vyíukovací hlavy 10, rozevření konečných forem 5., a kdyby proces vakuace dále pokračoval, byl by bezpředmětný, protože by jenom ztěžoval rozevření konečných forem .5 a mohl by vést k vytvoření zmetků Pro některé typy výrobku se vakuování vůbec nemusí provádět, a je možné je provádět jenom v určité omezené míře a v určité etapě. Vyfukování se provádí vždy, podle obr.6. Po vyfukování probíhá rozevření konečné formy 5, podle obr.3 a čelisti odnimače 6. uchopí hotový výrobek 7 a přenesou ho na ochlazovací stolek .8 (odstávku), podle obr.4. Čelisti odnimače 6. pustí výrobek 7, podle obr.5, výrobek. 7 se spouStí na ochlazovací stolek 8, a potom se přemisťuje na dopravník 9 hotové produkce, podle obr. 6. Snížení hmotnosti výrobku 7 se vysvětluje tím, že viskozita skla v průřezu předtvaru 3 je určena teplotním polem a nemá podstatné výkyvy a nestejnoroj· i

I dosti, tak jako i samotné teplotní pole. Při vakuování nemůže dojít k velkým výkyvům viskozity, protože k tomu není žádných

- příčin. - Rovnoměrné rozložení skloviny ve stěně výrobku . Z/—=jeho dně a ostatních stěnách vede k tomu, že pevnostní ' ”'~chai^kťeríšt'íký se “nesnižují? ~á že' vlivem'sníženi tloušťky“ stěn výrobku 7 se snižuje hmotnost. Při využití ostatních známých způsobů se pevnost obyčejně dosahuje na úkor velké tloušťky stěn, při které výrobek vydrží zkoušky pevnosti na vnitřní hydrostatický tlak, případně další zkoušky. Dosažení rovnoměrného rozložení skla ve stěnách výrobků je možné pouze v případech, kdy viskozita je rovnoměrná. Protože viskozita skioviny podstatně závisí na teplotě, řídit viskozitu skloviny je jednoduší právě vzhledem k tomuto faktoru. Nerozebiratelná přední forma X napomáhá k vytvoření podmínek, při kterých dávka skloviny se v této formě X bude ochlazovat a předávat teplo stěnám formy, které mají symetrické teplotní pole. V tomto případě se nebude vytvářet okrajový efekt tak, jak je tomu ve formách rozebíratelných. Je nutné, aby bylo v dalším technologickém procesu teplotní pole předtvaru 3 symetrické, a aby nedocházelo při přenášení předtvaru 2 z přední formy X do konečné formy 5 k dodatečným teplotním změnám a dodatečným deformacím, protože jakákoli další deformace vede k teplotní nehomogenitě, přičemž probíhá změna povrchu chlazení a větší povrchy se více ochlazují a menši povrchy se ochlazují méně. Intenzita ochlazování na těchto površích je určena charakteristikou přenosu tepla od skloviny do ochlazujícího prostředí.Při přenesení předtvaru Z z přední formy X do konečné formy 5. rotačním pohybem tak, jak je tomu u známých způsobů, dochází k intenzivnějšímu ochlazování povřčhů?“Ktěřé^_Ťj'šba^—rOzťaženy-;-Takovéto povrchy se nacházej í— na straně přenosu otáčení a překládání. Navrhovaný pohyb při přenášení předtvaru J., do konečné formy 5 pomáhá značně regulovat teplotní režim přední formy X, protože chlazení je možno provádět chladící kapalinou, a to ve svém důsledku snižuje úroveň hluku na pracovišti a zlepšuje podmínky práce operátora.

Dále budou uvedeny příklady praktického použití způsobu zhotovení sklářských výrobků, podle vynálezu

Příklad 1

Při realizaci daného způsobu byla vyrobena jedna sekce a umístěna na sklářském stroji AL 106 firmy Sklostroj Turnov, který má 6 sekcí. Sekce pracovala ve stroji podle následujících parametrů.:

1. Rychlost práce stroje - 43 kapek za min.

2. Teplota kapky skioviny - 1115 °C ;

3. Tlak stlačeného vzduchu na lisováni - 0,20 ...0,25 MPa

4. Tlak chladícího vzduchu na ochlazení forem - 350 mm vod.sl

5. Celková doba práce sekce v režimu zkoušek - 96 hodin zkoušky se prováděly při zhotovování sklenice se širokým hrdlem o kapacitě - 1,0 litr,

Zkoušky prokázaly:

1. Navržený způsob dokázal svoj i práceschopnost při synchronním režimu práce s ostatními částmi pracujícími na jiných principech, což také ukazuje na rozšíření jeho technologických možností.

*

2. Hotové výrobky plně odpovídaly požadavkům ČSN.

3. Tloušťka stěn sklenice byla 2,1 až 2,3 mm a tloušťka stěn ₌ sklenice dosažená ^současně jinými známými způsoby byla 1,6 '* až 4,0 mm. Hmotnost sklenice, dosažená tímto způsobem se . - znížila v-porovnání se známými způsoby v průměru o-40 g. - - 4. Nebyly pozorovány odklony od kruhovitosti hrdla ani těla sklenice.

Příklad 2

Na stejné sekci se prováděly zkoušky a ověřování oddělení razníku 2 od předtvaru 3. v okamžiku, kdy se ústní ^t forma 4 společně s předtvarem 3 nacházela ve výchozí horní, fixované poloze. Byly prověřeny dva případy: v prvním případě se razník 2., po tom, kdy předtvar .3 dosáhl fixované horní polohy, dále pohyboval vzhůru, prakticky v pohybu ve fixované poloze předtvaru 3.. Prověřoval se proces, kdy se razník 2 zadržel určitou dobu v horní, fixované poloze společně s předtvarem 3 a jeho oddělení od razníku 2. se provádělo po 1 až 3 sec. V tomto případě se oddělení razníku 2 provádělo spuštěním předtvaru 3. z fixované horní polohy a razník 2 přitom zůstal na místě. Parametry\práce stroje byly stejné, jako v prvním případě. Sklenice se širokým hrdlem o objemu

1,0 litru, získaná daným způsobem, plně odpovídala požadavkům

ČSN.

Příklad 3

Byl použit režim popsaný v prvním příkladu a provádělo se prověřování vlivu vakua na kvalitu hotového výrobku a jeho soulad s požadavky normy. Vakuování začalo v okamžiku přenesení polotovaru 3. do konečné íormy .5. Vakuum bylo 120 mm rtuťového sloupce. Vakuováni pokračovalo až do ukončení procesu zhotovení výrobku, až do ukončení dodávky stlačeného vzduchu na konečné vyfouknutí. Produkce získaná tímto způsobem, plně odpovídala požadavkům CSN. ZkouSky daného způsobu v podmínkách výrobního závodu ukázaly jeho práceschopnost a produkce odpovídala všem požadavkům ČSN,a dokonce překročila ukazatele kvality produkce získané ostatními známými způsoby. Způsob se realizuje na zařízeních velmi jednoduché konstrukce, a kromě toho je spolehlivější, a méně náročný na spotřebu energií.

Claims (5)

1. • — !Zpfisob'výFóby sklářských výrobků, který zahrnuje dávkování skioviny do přední formy, lisování předtvaru v přední formě s tvářením hrdla v ústní formě,přenesení předtvaru ústní formou z přední formy do konečné formy, tváření výrobku vakuováním a vyfukováním, vyznačující se tím,

   Ze lisování v přední formě s tvářením hrdla v ústní formě, vytažení předtvaru z přední formy a jeho přenesení ústní formou do konečné formy se provádí- v poloze souosé s vertikální osou ústní formy a razníku, a přitom se provádí v této poloze střídavá záměna přední formy a prázdné konečné formy, když je předtvar v ústní formě s razníkem zafixovaným v horní poloze, která je souosá s polohou záměny forem, a záměna konečné formy s předtvarem a přední formy s dávkou skioviny se provádí během fixované horní vertikální polohy prázdné ústní formy a razníku, která je souosá s polohou záměny forem.

   _
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1,vyznačuj ící se t í m, že razník se oddělí od předtvaru po zafixování předtvaru v ústní formě v horní poloze.
3. 3. Způsob výroby podle bodu 1,vyznačuj ící se tím, že vakuování se provádí od okamžiku přenesení předtvaru do konečné formy a končí nejpozději s ukončením operace vyfukování. , i

   > o í

   i ί

   i í

   I ΐ

   - > <= σ < I

   TC

   Cj < O co<

   oc

   Π' *

   I
4. 4. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující se t í m, že se předtvar vytáhne z přední formy po vytažení razníku z předtvaru.
5. 5. Způsob výroby podle bodu 2 nebo 4, vyznačuj ící se t í m, že se předtvar vytáhne z přední formy společně s razníkem a oddělí se od razníku v okamžiku, kdy začíná spouStění předtvaru do konečné formy z fixované horní polohy