CZ299962B6 - Zpusob sériové výroby po sobe jdoucích kulových sklenených predmetu - Google Patents

Abstract

Zpusob výroby po sobe jdoucích kulových sklenených predmetu, v každém z nichž je uložen trojrozmerný predmet nebo figurka, obsahuje kroky, provádené v následujícím poradí: (a) opatrí se nádrž (115) shmotou skelné taveniny (116), kterážto nádrž (115) je opatrena vypouštecím otvorem (117), kterým setekuté sklo (121, 122) odvádí, (b) opatrí se tepelne odolné figurky (22), (c) potupne se alespon jedna figurka (22) zcela obklopuje skelnou taveninou, (d) roztavené sklo (121, 122) se rozdeluje pred nebo po kroku (c) tak, že se vytvárejí celky (111)roztaveného skla, v každém z nichž je uložena figurka (106), a (e) celky (111) se modelují do kulového tvaru prostrednictvím v podstate všesmerového válcování po urcitou dobu se soucasným ochlazováním pro tuhnutí skla. Podstata zpusobu spocívá v tom, že alespon dva samostatné celky (121, 122) skla se vytvárejí pred krokem (c), pricemž krok (c) obsahuje uzavrení alespon jedné figurky (22) alespon mezi dva celky (121, 122) skla.

Description

Způsob sériové výroby po sobě jdoucích kulových skleněných předmětů

Oblast techniky s

Vynález se týká způsobu výroby po sobě jdoucích kulových skleněných předmětů, v každém z nichž je uložen troj rozměrný předmět nebo figurka.

Dosavadní stav techniky

Způsob shora uvedeného typuje znám v celé řadě různých provedení.

i? Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout způsob, u kterého by bylo možno realizovat velmi vysokou výrobní rychlost v průmyslovém měřítku, přičemž by výsledné kulové skleněné předměty přesto vyhovovaly velmi náročným technickým požadavkům.

Dalším úkolem tohoto vynálezu je vyvinout takový způsob, s jehož pomocí by bylo možno provádět hromadnou výrobu při velmi nízkých nákladech.

Předmětem tohoto vynálezu je obecně způsob sériové výroby po sobě jdoucích kulových skleně25 ných předmětů, v každém z nichž je uložen trojrozměrný předmět nebo figurka, kterýžto způsob obsahuje následující kroky, prováděné v následujícím pořadí:

(a) opatří se nádrž s hmotou skelné taveniny, kterážto nádrž je opatřena vypouštěeím otvorem, kterým se tekuté sklo odvádí, (b) opatří se tepelně odolné figurky, (e) postupné se alespoň jedna figurka zcela obklopuje skelnou taveninou.

(d) roztavené sklo se rozděluje před nebo po kroku (c) tak, že se vytvářejí celky roztaveného skla, v každém z nichž je uložena figurka, a (e) celky se modelují do kulového tvaru prostřednictvím v podstatě všesměrového válcování po určitou dobu se současným ochlazováním pro tuhnutí skla, přičemž alespoň dva samostatné celky skla se vytvářejí před krokem (c), přičemž krok (c) obsahuje uzavření alespoň jedné figurky alespoň mezi dva celky skla.

U takovéhoto způsobu může vznikat problém, že do oblastí, ve které jsou skelné hmoty přivádě45 ny alespoň ze dvou stran a kde dochází k jejich vzájemnému styku, bude pronikat vzduch.

V důsledku vysoké viskozity či vazkosti skla nemůže tento vzduch nebo jiné plynné uzavřeniny již nadále uniknout.

Tyto vzduchové bublinky nebo jiné plynné uzavřeniny ovlivňují do značné míry estetickou kvalitu vyráběného předmětu.

Je proto vysoce žádoucí provádět způsob podle tohoto vynálezu, a to tak. že zde neexistuje žádné, anebo pouze zanedbatelné nebezpečí vzniku vzduchových bublinek nebo plynných uzavřen in.

- 1 CZ 299962 B6

V tomto ohledu pak způsob podle tohoto vynálezu může s výhodou obsahovat krok (f) ve kterém se provádí krok (c) v podstatě za nepřítomnosti plynu, který se nemůže rozpouštět ve skelné taven i ně pro zabránění tvorby inklu/í, například vzduchových bublinek.

Specifické výhodné provedení způsobu podle tohoto vynálezu obsahuje krok (g) ve kterém se provádí krok (f) v plynném prostředí za podstatného podtlaku.

Jedno výhodné alternativní provedení způsobu podle tohoto vynálezu obsahuje krok (h) ve kterém se provádí krok (f) za přítomnosti plynu, který se může rozpouštět ve skelné tavcniné. například vodíku, hélia, neonu nebo argonu.

Za účelem zabránění vzniku tepelných napětí je doporučováno takové provedení způsobu podle tohoto vynálezu, které obsahuje krok (i) ve kterém se provádí krok (c) po předehřátí po sobě jdoucích figurek zejména na teplotu zhruba 850 °C.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu má speciální znak, že totiž krok (e) se provádí prostřednictvím prvního válce, ve kterém je vyhloubena šroubovieová drážka hladkého zaobleného tvaru, kterýžto válec se pohání otáčivě první obvodovou rychlostí a spolupracuje s druhým válcem, který se pohání druhou obvodovou rychlostí, odlišnou od první obvodové rychlosti, přičemž druhý válec je hladký neboje obdobně opatřen šroubovicovou drážkou.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje speciální znak. který spočívá v tom, že sklo v podstatě obsahuje následující složky:

% hmotnostních SiCT, % hmotnostních Na^O.

% hmotnostních CaO.

% hmotnostních ΚΌ.

Výhodné provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje speciální znak, který spočívá v tom, že každá figurka se předem opatří vrstvou glazury, obsahující alespoň jeden oxid. vybraný ze skupiny, obsahující Si, Al, Na, Mg, Zr, s barvivém na bázi prvků, vybraných ze skupiny, obsahující Fe. Pb. Cr.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje speciální znak. že totiž glazura figurek obsahuje v podstatě následující složky:

61.5 % hmotnostních Si()₂,

14.7 % hmotnostních AFCf,

4.7 % hmotnostních Naf),

6,6 % hmotnostních ΚΌ,

11,2 % hmotnostních CaO,

1.3 % hmotnostních zbytek.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu je dále charakterizováno tím, že materiál figurek obsahuje následující složky:

% hmotnostních $iO₂,

19 % hmotnosti! ích Λ1₂0?μ

1,9 % hmotnostních Na₂O,

4.2 % hmotnostních MgO.

6,4 % hmotnostních CaO.

ío Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje specifický znak. že materiál figurek obsahuje v podstatě keramickou hmotu, zejména kaolin, bílou hlinku apod.

Je zcela pochopitelné, že materiál musí být předem vymodelován, ještě než získá požadovaný trojrozměrný tvar. Materiál může být například v práškové formě zvlhčen, čímž získá určitou soudržnost. Prvotní soudržnost je poté získána prostřednictvím přcdchřívání, ke kterému může docházet způsobem, který bude podrobněji popsán v dalším. Pouze po uložení do ještě do ruda rozžhavené plastické a tvárné skelné hmoty dojde k definitivnímu vyt vržení figurek.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje speciální znak, který spočívá

2o v tom, že materiál figurek obsahuje alespoň přibližně následující složky:

61.0 % hmotnostních SiO₂,

21,0 % hmotnostních AI₂O₂,

1,0 % hmotnostních Fe₂O.„

1,2 % hmotnostních CaO,

0,5 % hmotnostních MgO,

0.2 % hmotnostních Na₂O,

2.0 % hmotnostní K₂O.

3o Varianta provedení vykazuje speciální znak, že materiál figurek obsahuje alespoň přibližně následující složky:

62.0 % hmotnostních SiO₂,

2,0 % hmotnostních A|₂O₂,

1,1 % hmotnostních fe₂Oi.

0.5 % hmotnostních CaO,

32.0 % hmotnostních MgO.

0.7 % hmotnostních Na₂O.

1,0 % hmotnostní K₂O.

Za účelem zabránění tepelným napětím je způsob podle tohoto vynálezu s výhodou prováděn tak, že ochlazování kulových předmětů sc provádí v kroku (e) postupováním po teplotní dráze od žíhaci teploty do deformační teploty při zvolené rychlostí, takže k ochlazování dochází v podstatě bez pnutí.

Předmět tohoto vynálezu se dále týká způsobu, který obsahuje (j) ve kterém se provádí žíhání po kroku (e) opětovným úplným obrátím kulových skleněných předmětů pro odstranění vnitřního pnutí a následným pomalým ochlazováním na teplotu zhruba

5o 50 °C.

CL 299962 B6

Další varianta způsobu podle tohoto vynálezu obsahuje následující kroky:

(k) rozdělování roztaveného skla, přiváděného výpustním otvorem, na po sobě jdoucí dávky, (l) opatření formy s alespoň zhruba pol oku Iovým dnem a s alespoň zhruba po loku Iovým víkem pro umísťování a vyjímání, (m) nalévání první dávky skla na dno formy.

(n) umísí ování alespoň jedné figurky na a popřípadě částečně do této první dávky skla.

(o) nalévání druhé dávky skla na první dávku skla a na figurku, i? (p) umísťování víka při současném stlačování uzavřené hmoty, (q) odstraňováni víka.

(r) vyjímání vytvarované alespoň více nebo méně kulovité skelné hmoty s uvnitř uzavřenou

2o figurkou, a (s) provádění kroku (e).

U ještě jiného provedení je předmětem tohoto vynálezu způsob sériové výroby po sobě jdoucích kulových skleněných předmětů, v každém z nichž je uložena figurka, přičemž tento způsob obsahuje následující kroky:

(t) opatření nádrže s hmotou roztaveného skla. kterážto nádrž je opatřena výpustním otvorem, který může být uzavírán prostřednictvím ventilu, do kterého zasahuje svislý trubicovitý středový so trn tak, že výpustním otvorem může vytékat trubicovitý proud tekutého skla.

(u) otevírání ventilu pro vytékání uvedeného proudu tekutého skla při současném přerušovaném dodávání po sobě jdoucích figurek k trnu tak. že jsou tyto předměty ukládány do dutého prostoru skelného proudu, (v) způsobování stahování skelného proudu a tím obklopování po sobě jdoucích figurek ve skelné hmotě, (w) po sobě následující oddělování spodní části skelného proudu, ve kterém je umístěna figurka tak, že jsou vytvářeny ještě roztavené skelné hmoty, v každé z nichž je uložena figurka, a (e) modelování těchto hmot do kulového tvaru prostřednictvím v podstatě všesměrového válcování se současným ochlazováním tak, že sklo tuhne.

Výhodné provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje speciální znak, že trn je opatřen rozšířenou spodní částí, která může spolupracovat jako ventilové těleso s okrajem výpustního otvoru, který slouží jako ventilové sedlo.

Ještě jiné provedení způsobu podle tohoto vynálezu je charakterizováno tím. že krok (c) se prová50 dí s využitím určitého počtu koukávních válců, které společně vymezují zaoblený průchozí otvor.

Za určitých podmínek může toto poslední shora uvedené provedení vykazovat s výhodou speciální znak, že válce jsou poháněny se zvýšenou obvodovou rychlostí, zpevňující stahování skelného proudu.

Zde je nulno poznamenat, že válce mají v tomto případě „tahovou“ funkci. Dochází tak k efektivnímu natahování skelného proudu. V případě, kdy jsou válce poháněny relativné nízkou rychlostí nebo jsou zpomalovány relativně vůči poháněnému skelnému proudu, dochází k určitému roztahování směrem vzhůru nad válci, které je následováno stahováním v důsledku poměrně úzkého průchozího otvoru vymezeného spolupracujícími válci.

Specifické provedení způsobu podle tohoto vynálezu vykazuje další zvláštní znak, který spočívá v tom. že válce jsou opatřeny částečně kulovitými dutinami, spolupracujícími v poloze proti sobě během otáčení.

io

Praktické provedení vykazuje speciální znak, že krok (v) se provádí odřezáváním skelného proudu mezi figurkami.

foto poslední provedení může býl s výhodou realizováno tak, žc jc využíváno dvou desek sc spo15 I upracuj ícím i obecně konkávními řeznými břity. kterc mají v podstatě tvar písmene V.

Jak již bylo shora uvedeno, jsou figurky před svým uložením s výhodou předehřály. Rovněž tak byla popsána možnost využívání tmu, který prochází výpustním otvorem nádrže na roztavené sklo. U tohoto provedení mohou být figurky předehřívány jednoduše s využitím zvolené doby zo pobytu každé figurky v trubicovité dutině, vymezené uvedeným trnem.

Uvedená složení skla, figurek a glazování mají celou řadu výhod, a to zejména v jejich vzájemné kombinaci. Může být například velice důležité, aby figurky a sklo měly v podstatě stejný koeficient tepelné roztažnosti. Toho je dosahováno s dostatečnou přesností s využitím shora popsa25 nýeh složení, takže je možno zabránit tepelný m pnutím ěi napětím.

Barevná stálost glazování musí rovněž odpovídat velmi vysokým požadavkům. Ty jsou rovněž splněny s použitím popisovaného složení glazovací směsi.

Konečně sc vynález rovněž týká kulového skleněného předmětu, ve kterém je uložen trojrozměrný předmět, přičemž je tento kulový skleněný předmět s uvnitř uloženým trojrozměrným předmětem vyráběn s uplatněním jednoho ze shora popisovaných způsobů.

Je zcela pochopitelné, že do skelné masy může být uloženo více figurek, než jenom jedna. Tyto figurky musejí být odolné vůči teplu či vysokým teplotám, a to takovým způsobem, že si zcela zachovávají svůj tvar a barvu nezávisle na velmi vysokých teplotách roztaveného skla. V tomto ohledu jsou například velice vhodné keramické materiály.

Skleněná figurka nebo kombinace většího počtu skleněných figurek se v průběhu ukládání k sobě

4o mohou natavit do větší či menší míry společně se sklem ve kterém jsou uloženy. U tohoto provedení jsou obrysy figurky nebo více figurek u hotového výrobku méně ostré, než je tomu u prvně popisovaného provedení, u kterého je využíváno například keramické figurky.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech jeho provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. 1 znázorňuje velice schematicky axonomctrický pohled v řezu na nepřetržitě pracující sklářskou pec:

obr. 2 znázorňuje schematicky pohled v řezu na výpust skelné taveniny, ve které je uspořádán středový trubicovítý trn:

s

C7. 299962 B6 obr. 3 znázorňuje schematicky pohled v řezu na alternativní provedení výpusti skelné taveniny, ke které jsou přidány ohřívací prostředky a modelovací válce;

obr. 3a znázorňuje schematicky pohled v řezu na modelovací válce;

obr. 3 b znázorňuje půdorysný pohled shora na alte mat i vní provedení modelovacích válců, které jsou opatřeny polokulovitými zahloubeními;

obr. 4 znázorňuje schematicky boční pohled na vypouštěcí uspořádání podle obr. 3, ke kterému je připojeno ústrojí pro válcování hmoty skelné taveniny do kulových předmětů;

obr, 5 znázorňuje v částečném řezu axonometrický pohled na alternativní provedení zařízení podle obr. 4;

obr. 6 znázorňuje v částečném řezu axonometrický schematický pohled na kompletní montážní sestavu, uzpůsobenou pro výrobu skleněných kulových předmětů, v nichž jsou uloženy figurky;

obr. 7. obr. 8. obr. 9. obr. 10, obr. 11 a obr. 12 znázorňují pohledy v řezu na procesní etapy zařízení podle obr. 6. kde jsou postupně jednotlivé figurky ukládány do hmoty skelné taveniny;

obr. 13 znázorňuje pohled v řezu na formu, uzpůsobenou k provádění ukládacího procesu figurek například v prostředí hélia; a obr. 14 znázorňuje schematický pohled na provedení, u kterého přeprava skleněných předmětů z ukládací stanice do modelovacích válců není prováděna s pomocí vyhazovacího mechanizmu, avšak pouze s využitím gravitační síly zemské přitažlivostí.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. I je znázorněna nepřetržitě pracující sklářská pec L Nádrž 2 obsahuje hmotu skelné taveniny 3, která je přiváděna dále popisovaným způsobem přes takzvaný napáječ 4 k výpusti 5 skelné taveniny 3, ke které je přidruženo odřezávaeí ústrojí 6 způsobem, který bude popsán v dalším.

K nádrži 2 je připojeno silo 7 surového materiálu. Ohřívání je prováděno prostřednictvím palivového přívodního potrubí 8, přičemž hmota skelné taveniny 3 je ohřívána seshora, jak je symbolicky znázorněno s pomocí plamenů 9.

to K nádrži 2 jsou známým způsobem připojeny regenerátory JO a 12. které se postupně střídají při uchovávání tepla a přivádění spalovacího vzduchu JJ_ k hořákům 8.

Díky střídání směru průtoku a díky střídání směru plamenů 9 ve znázorněném směru od regenerátoru 10 k regenerátoru JJ a od regenerátoru JJ k regenerátoru 12 dochází k efektivnímu uchová45 vání tepla, kteréžto teplo může být využíváno pro účely předehřívání spalovacího vzduchu JJ, používaného pro hořáky 8. Je tak dosahováno velmi vysoké účinnosti. Pro vypouštění spalin do atmosféry slouží komín JJ.

Předmět tohoto vynálezu se týká zejména konstrukce v blízkosti výpusti 5 skelné taveniny 3.

Na obr. 2 je znázorněno, Žc hmota skelné taveniny 3 může být odváděna prostřednictvím vypoustěcího kanálu JJ. Díky přítomnosti středového trubkovitého trnu JJ je hmota skelné taveniny 3 odváděna v trubkovitém skelném proudu 16. který je podrobován zcela přirozeným způsobem určitému stahování, což je důsledkem gravitační síly zemské přitažlivosti.

_ A .

CZ 299962 36

Je nutno si uvědomit že v okamžiku, kdy hmota skelné taveniny 3 opouští vypouštěcí kanál JJ, má tato hmota skelné taveniny 3 opouští vypouštěcí kanál JJ, má tato hmota skelné taveniny 3 teplotu zhruba 1100 °C a je tedy v oblasti červeného žáru až oranžového žáru, přičemž je zcela plastická a tvárná.

s

Středový trubicovitý trn J_5 je opatřen rozšířenou spodní částí J_7. I ento středový trubicovitý trn J5 muže býl rovněž otáčivě poháněn, a to všeobecně známým způsobem, jak je symbolicky naznačeno s pomocí šipky 18.

to Jelikož je vypouštěcí kanál JJ na své spodní straně opatřen vnitřní přírubou J_9, jejíž tvar je přizpůsoben tvaru rozšířené spodní části JJ7 středového tru bičoví té ho trnu JJ, tak tato rozšířená spodní část 17 středového trubicovitého trnu 15 prostřednictvím pohybu středového trubicovitého trnu J_5 nahoru a dolů. jak je znázorněno šipkou 20. spolupracuje jako ventilové těleso s vnitřní přírubou 19. která slouží jako ventilové sedlo. Trubicovitý skelný proud 16 tak může být podle is potřeby regulován.

Na obr. 3 je znázorněno provedení, u kterého je použito poměrně širokého trnu 21. Do tohoto dutého trnu 21 mohou být seshora spouštěny trojrozměrné předměty nebo figurky 22. které jsou s výhodou uloženy v keramickém materiálu, a to tak. že přicházejí do stisku nebo sevření 23 Iru2d bieovitého skelného proudu J_6. Při vhodném načasování a v kombinaci se stahovacím procesem, který bude popsán později, získávají trojrozměrné předměty nebo figurky 22 stanovenou pravidelnou vzájemnou vzdálenost.

Zde je nutno poznamenat, že obecně dosud nezpracované trojrozměrné předměty nebo figurky 22 mohou být předehřívány bellem jejich pobytu v dutině 24 uvnitř poměrně širokého trnu 21, takže jsou svým způsobem předpáleny a získávají určitou soudržnost.

Díky tomuto ohřívání je teplotní rozdíl mezi trojrozměrnými předměty nebo figurkami 22 a trubicovitým skelným proudem J_6 v okamžiku jejich styku snížen, přičemž tepelná napětí tak zůstá5o vají v rámci určitých mezí.

Směrem dolů od stisku nebo sevření 23 dochází k dalšímu nucenému stahování či smršťování trubicovitého skelného proudu 16, a to s využitím například tří modelovacích válců 25. které mají v průřezu například tvar, znázorněný na obr. 3a. Pohybováním konstrukce podle obr. 3a směrem ke středu je vymezen omezený a zcela kruhový průchod, který je ohraničen otáčivě poháněnými modelovacími válci 25. Tyto modelovací válce 25 mohou být alternativně rovněž provedeny v souladu s vyobrazením na obr. 3b. kde jsou opatřeny mělkými polokulovými dutinami 26,

Směrem dolů od modelovacích válců 25 je skelný proud 29 rozdělován mezí jednotlivými ulože40 nými trojrozměrnými předměty nebo figurkami 22 prostředí! i civím dvou řezacích nožů 27 a 28, které sc pohybují vzájemně proti sobě.

V závislosti na rychlosti, kterou se modelovací válce 25 otáčejí, dochází k efektivnímu stahování trubicovitého skelného proudu J6. nebo muže docházet nejprve kjeho určitému roztažení, jakje znázorněno vztahovou značkou 16'.

V oblasti otvoru vypouštčcího kanálu JJ je uspořádán ohřívací prvek 29.

Na obr. 4 je znázorněno, že po opouštění odřezávacího ústrojí ó, sestávajícího z řezacích nožů 27 a 28, je dosud plastická a tvárná hmota 30 ukládána na válec 3J, který je otáčivě poháněn s pomocí prostředků, kterč nejsou na výkresech znázorněny, a který je opatřen polokruhovou šroubovicovou drážkou 32.

- 7 C7. 299962 Bó

V důsledku otáčivého pohonu válce 3_[ se předměty 30 od válu jí směrem dolů v souladu s šipkou

33. přičemž jsou vedeny vodícími prostředky (na vyobrazeních ncznázorněno) a opouštějí válec v ještě horkém, avšak alespoň poněkud ztuhlém stavu,

Pro chladnutí skla bez pnutí či napětí nebo pro jeho „ochlazování“ jsou velmi významné následující tři parametry.

Teplota L chladnutí: pod touto teplotou se existující tepelná napětí vyrovnávají během zhruba patnácti minut prostřednictvím vazkc viskózní relaxace. Za účelem dosažení toho, aby bylo sklo io bez pnutí či napětí, musí být výrobek poté opět ohřát na teplotu, která je vyšší, než teplota T_a chladnutí, načež musí být pomalu ochlazen.

Deformační teplota T_s: pod touto teplotou se vnitřní pnutí ěi napětí jíž nadále ne vy rovná vají (pří deformační teplotě T, činí vyrovnávací období zhruba 15 hodin).

Rychlost v chladnutí: Během chladnutí výrobku je nezbytné postupovat po dráze T_;| až T_s velmi pomalu, aby bylo zabráněno vzniku pnutí ěi napětí v důsledku tepelných gradientů neboli spádů.

Obě shora uvedené teploty T₍₁ a L jsou závislé na složení skla, zatímco rychlost y závisí na tvaru 2o a geometrii příslušného výrobku. Pro složení skla podle připojeného patentového nároku 10. kde jsou hodnoty uváděny v procentech hmotnostních, je možno propočíst následující teploty:

T, - 505 °C.

4> 187°C.

Pro tento typ skla byl použit postup chladnutí zhruba o 40 °C, to jest od 520 °C do 480 °C.

Rychlostí v chladnutí pro skleněné výrobky, které jsou vyráběny způsobem podle tohoto vynále30 zu, závisejí na průměru výrobků:

průměr = 22 mm : v ó °C/rn, průměr - 35 mm : v ^- 2,4 °C/m.

Permanentním pnutím či napětím ve skle jc možno zabránit prostřednictvím ochlazování v souladu se shora uvedenými rychlostmi mezí teplotami 520 °C a 480 °C.

Zde je nutno vzít v úvahu, že pod deformační teplotou T_s se mohou ve skle ještě vyvinout dočas40 ná napětí, /.působená rychlým ochlazováním. Těmto napětím lze opět zabránit v závislosti na průměru kulového výrobku prostřednictvím řízeného chladnutí při pokojové teplotě. Udávané rychlosti v chladnutí pro tyto účely jsou:

průměr = 22 mm : v = 10 °C/m 45 průměr 35 mm : v ~ 5 °C7m,

Je tedy zcela pochopitelné, že k ohřívání musí v případě nezbytnosti dojít nejprve na teplotu T_;i chladnutí, načež musí dojít k období patnácti minut za účelem navrácení se do stavu bez napětí.

K chladnutí poté dochází v souladu se shora uvedeným popisem, načež nakonec dochází k řízenému ochlazování při pokojové teplotě v souladu se shora uvedenými rychlostmi chladnutí.

Postup ochlazování bezprostředně po vytvoření skla při teplotě nad 1000 °C na uvedenou teplotu o velikosti zhruba 520 °C nemá žádný velký význam pro vznik napětí v konečných výrobcích.

- x CZ 299962 B6

V praxi je zejména důležitý konečný postup chladnutí pod teplotou o velikosti 520 °C, kde je nutno prováděl určité tepelné zpracování mezi teplotami 520 °C a 480 °C.

Vliv vložených figurek, sestávajících obvykle z keramického materiálu, není možno zcela jedno5 značně předpovědět. Je však možno předpokládat, že zejména při používání podstatného predell řívání nebude docházet k žádným problémům za předpokladu, že jsou sledovány uvedené rychlosti ochlazování.

Zde je nutno upozornit na skutečnost, žc / důvodu větší jasnosti není na vyobrazení podle obr. 4 io znázorněn druhý válec, který spolupracuje s válcem 3_[.

V tomto ohledu je možno odkázat na vyobrazení podle obr. 5 a podle obr. 6. kde jsou znázorněny daleko podrobněji dvě různé možnosti.

i? Na obr. 5 je znázorněna nádrž 101 na kapalný plyn, ke které je připojena výpust 102. Skelný proud 103 zde proudí směrem dolů. Tento skelný proud 103 je veden kolem dutého trnu 104, ke kterému je připojen přívod 105 figurek 106. Tyto figurky 106 jsou přiváděny do sevření mezi válci 107 a 108 tak, že jsou tyto figurky 106 zcela obklopeny kapalným plynem v této své poloze, a to díky stahování skelného proudu 103.

Jak je zde znázorněno, jsou válce 107 a 108 opatřeny v podstatě polokulovými dutinami 109 a 1 10- přičemž jsou tyto válce 107 a 108 poháněny tak. že příslušné polokulové dutiny 109 a Π_0, umístěné v každém případě v poloze proti sobě, spolu vymezují kulový prostor.

Přívod figurek 106 je dále synchronizován s následným po sobě jdoucím vytvářením příslušného kulovitého tvaru prostřednictvím polokulových dutin 109 a 110. Tak je zajištěno, že figurka J_06 je vždy uložena ve středu skleněné koule, tvořící celek 111.

Po opuštění sevření mezi válci i 07 a 108 potom ještě plastické a tvárné skleněné předměty neboli celky 111, v každém z nichž je umístěna figurka 106, padají na dva profilované válce 112 a 113. z nichž každý je patřen víceméně poloválcovitým šroubovicovitě probíhajícím zahloubením.

(J tohoto příkladného provedení se profilované válce 112 a 113 otáčejí vzájemně vůči sobě v opačném směru, přičemž skleněné předměty nebo celky 111 jsou přepravovány v souladu s šip35 kou 114 tak. aby mohly být dále podrobeny konečnému zpracování, jak bude podrobněji vysvětleno v dalším s odkazem na vyobrazení podle obr. 6.

Profilované válce 112 a 113 se mohou rovněž otáčet vůči sobě stejným směrem. Sevření drážky potom musí být v opačném směru.

Na obr. 6 je znázorněna nádrž 1__15 se skelnou taveninou 116. l ato nádrž 115 je opatřena dvěma vypouštěcími otvory 117 a 118 a dvěma plunžry 119 a 120. které se mohou pohybovat nahoru a dolů na základě povelů od centrální řídicí jednotky, přičemž může být pulzaěním způsobem dodávána jedna kapička nebo dávka tekutého skla 121 a 122 v určitém čase přes vypouštěcí otvory 1 17 a 11 8.

Z důvodů jasnějšího pochopení je na obr. ó rovněž znázorněno alternativní provedení, kdy může být skelný proud ..porcován” na jednotlivé kapičky nebo dávky skla 121 a 122 prostřednictvím využití řezacích nožů 27 a 28 (jak je možno porovnat s vyobrazením podle obr. 3). Kapičky nebo sn dávky skla 12_L a 122 jsou přiváděny v určitých časových intervalech, což bude podrobněji popsáno v dalším, na otočný stůl nebo karusel 125 prostřednictvím potrubí 123 a 124.

Tento otočný stůl nebo karusel 125 se vždy přerušovaně pootočí o úhel 60°. Na tomto otočném stole nebo karuselu 125 je ve stejných úhlových vzdálenostech rozmístěno šest den neboli spod55 nich částí forem. Příslušná dna 126 neboli spodní části forem jsou znázorněna na vyobrazeních

Ú podle obr. 7, obr. 8. obr. 9, obr. 10. obr. 11 a obr. 12. Otočný stůl nebo karusel 125 je poháněn pro účely přerušovaného otáčení ve směru šipky 127.

Ve znázorněné poloze je dno 126 formy naplněno prostřednictvím potrubí 124 kapičkou nebo dávkou skla 122. Poté následuje pootočení o 60°. přičemž je dosaženo polohy; ve které je prostřednictvím přívodního žlabu 128 přivedena částečně do plastické skelné hmoty figurka.

Tato figurka je přiváděna z ohřívacího zařízení 129, kde dochází k jejímu ohřátí na teplotu například 850 °C. Přívodní trubice 130 ohřívacího zařízení 129 je připojena k zásobovacímu zařízení io 131, které je opatřeno vibračním žlabem 132 spirálovitého tvaru.

Poté dochází k dalšímu pootočení o 60° do následující polohy. V této poloze je kapička nebo dávka skla i 21 nalita prostřednictvím potrubí 123 na figurku a již přítomnou skelnou výplň na dně 126 formy.

Otočný stůl nebo karusel 125 se poté opět pootočí o úhlovou vzdálenost 60° do polohy, kde poklop nebo ra/ník 133 uzavře dno J_26 formy tvarovacím způsobem, takže skleněný výrobek získává svůj obecně kulovitý tvar.

Poklop nebo razník 133 je poté opět zdvihnut, načež se otočný stůl nebo karusel 125 dále pootočí o 60° do polohy, opatřené vyhazovač ím mechanizmem 134, který vypudí vytvarovaný obecné kulovitý předmět do odváděči trubice 135. a to prostřednictvím vypuzení z dolní strany.

Na vyobrazení podle obr, 6 nejsou znázorněna další přídavná opatření, která zde mohou být uplatňována pro tyto účely, jako například proud vzduchu, vystrkovaeí zařízení nebo podobné (viz obr. 11 a obr, 12),

Na konci odváděči trubice 135 jsou umístěny válec 3J. a neprofílovaný obecně válcovitý válec 136, které zde spolu spolupracují, a které jsou poháněny různými rychlostmi.

Nad válcem 31 je umístěn hořák 137, který' slouží pro takzvané „leštění plamenem“ vytvarovaných skleněných předmětů. Zde dochází k dočasnému ohřevu, eož usnadňuje přesné vymodelování kulovitého skleněného výrobku do přesného kulového tvaru.

5? Směrem dolů od hořáků 137 dochází k ochlazování tak, že skleněné výrobky, uvnitř kterých jsou uzavřeny figurky, poté zcela tuhnou, načež mohou být na konci vyklopeny na nekonečný dopravníkový pás 138, který je unáší přes zařízení 139 na tepelné zpracování. Zde dochází nejprve k opětovnému ohřátí skleněných předmětů až do jejich jádra, načež dochází k jejich postupnému chladnutí. Tím je zajištěno, že hotové skleněné výrobky jsou v podstatě prosty tepelných pnutí,

Na vyobrazeních podle obr. 7 až podle obr. 12 je mnohem podrobněji znázorněna konstrukce v oblasti otočného stolu nebo karuselu 125.

Shora uvedené obrázky znázorňují příslušná stanoviště, která odpovídají shora popisovaným šesti polohám.

Na obr. 7 je znázorněna situace, ve které je kapička nebo dávka skla 122 nalévána potrubím 124 na dno 126 formy. Toto dno 126 formy sestává ze dvou částí, to jest z polokulové spodní části 140 a z odpovídajícím způsobem vytvarované horní části 141, opatřené otvorem 142.

Na obr. 8 je znázorněna situace, ve které je figurka 106 umísťována na své místo prostřednictvím vypuzovaeí a umísfovací jednotky 143.

Na obr, 9 je znázorněna situace, ve které je kapička nebo dávka skla 121 nalévána na figurku 106 potrubím 123.

i n

Na obr. 10 je znázorněna situace, ve které lisovací poklop nebo razník 133 dokončuje kulový tvar pod tlakem za účelem vytvarování kulové plastické skelné hmoty s příslušnou figurkou, uzavřenou uvnitř.

Na obr. 11 je znázorněna situace, ve které je vytvarovaný kulový skleněný celek 1 J_J_ odváděn odváděči trubicí 135 k válci 31 a k neprofíiovancmu obecně válcovitému válci 136.

Na obr. 12 je znázorněno, že dosud plastické a tvárné skleněné celky 111 mohou byt rovněž umísťovány na rozhraní válců 31 a 136 bez použití vložené odváděči trubice 135. avšak s využilo tím žlabu 144.

Zde je nutno upozornit na přítomnost vyhazovač ího mechanizmu či ejektoru 161 u provedení podle obr. 11 a podle obr. 12. Toto opatření slouží k odvádění vytvarovaných skleněných celků JJ_L z vyhazovač ího mechanizmu ěi ejektoru 134 a kjejich vytlačení do žlabu 144.

Na obr. 13 je znázorněna forma 150, obsahující dno 151 formy 150. válcovitou část 152 a razník 133, které současně s dnem 151 formy 150 mohou uzavírat kulovou dutinu 153.

Velmi důležitá je u tohoto provedení možnost vyčerpávání vzduchu z kulově dutiny 153 prózu středu ictvím plynového průchozího otvoru 154. válcovité plášťové dutiny 155 a otvorů 156 a 157 za účelem vy tvoření podtlaku nebo za účelem přivádění plynu, který je rozpustný ve skle. jako jc například vodík, helium, neon. argon a podobně.

Je velice důležité, že toto opatření je prováděno před naléváním následující kapičky nebo dávky 25 skla 121 na první kapičku nebo dávku skla 122. Tímto způsobem je zabraňováno vzniku vzduchových bublinek.

Na obr. 14 je znázorněno provedení, které představuje alternativu k otočnému stolu nebo karuselu 125. Je zde použito nekonečného dopravníku _161, který nese dna 126 forem. Zpracovatelské etapy, které jsou příslušně označeny jako a, b, e, d a e, odpovídají příslušným výrobním etapám na otočném stole nebo karuselu 125. jak je názorně vyobrazeno na obr. 6 a na obr. 7 až obr. 12.

Je zcela zřejmé, že v etapě e je vytvarovaný skleněný předmět uložen na válec 31 působením gravitační síly zemské přitažlivosti, a to bez použití vloženého vyhazovač ího mechanizmu či ejekto35 ru.

Claims (10)

1. 40 PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby po sobě jdoucích kulových skleněných předmětů, v každém z nichž je uložen trojrozměrný předmět nebo figurka, kterýžto způsob obsahuje následující kroky, prováděné

   45 v následujícím pořadí:

   (a) opatří se nádrž (115) s hmotou skelné taveniny (116), kterážto nádrž (115) je opatřena vypouštěcím otvorem (117). kterým se tekuté sklo (121. 122) odvádí,

   5(i (b) opatří se tepelně odolné figurky (22), (c) postupně se alespoň jedna figurka (22) zcela obklopuje skelnou taveninou, (d) roztavené sklo (121, 122) se rozděluje před nebo po kroku (c) tak, že se vytvářejí celky 55 (lil) roztaveného skla, v každém z nichž je uložena figurka (106), a

   -IICZ 299962 B6 (e) celky (111) se modelují do kulového tvaru prostřednictvím v podstatě všesměrového válcování po určitou dobu se současným ochlazováním pro tuhnutí skla.

   5 vyznačující se t í m , že alespoň dva samostatné celky (121, 122) skla se vytvářejí před krokem (c). přičemž krok (c) obsahuje uzavření alespoň jedné figurky (22) alespoň mezi dva celky (121. 122) skla.

   10 2. Způsob podle nároku I. vyznačující se tím, že obsahuje krok (f) ve kterém se provádí krok (c) v podstatě za nepřítomnosti plynu, který se nemůže rozpouštět ve skelné taven i né pro zabránění tvorby inkluzí, například vzduchových bublinek.

   15 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se t í ni , že obsahuje krok (g) ve kterém se provádí krok (f) v plynném prostředí za podstatného podtlaku.

   4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím. že obsahuje krok (h) ve kterém se provádí krok (f) za přítomnosti plynu, který' se může rozpouštět ve skelné taveninč, například vodíku, hélia, neonu nebo argonu.

   5. Způsob podle nároku 1. v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje krok (i) ve kterém se provádí krok (c) po předehřátí po sobě jdoucích figurek zejména na teplotu zhruba 850 °C.

   6. Způsob podle nároku I, vyznačující se tím, že krok (e) se provádí prostřednicijo vím prvního válce (112). ve kterém je vyhloubena šrouhovicová drážka (32) hladkého zaobleného tvaru, kterýžto válec (112) se pohání otáčivě první obvodovou rychlostí a spolupracuje $ druhým válcem (113). který' se pohání druhou obvodovou rychlostí, odlišnou od první obvodové rychlost i, přičemž druhý válec (113) je hladký neboje obdobně opatřen šroubovícovou drážkou.

   35 7, Způsob podle nároku I, vyznačující se t í ni, že sklo v podstatě obsahuje následující složky:

   76 % hmotnostních Si(X 16 % hmotnostních Na₂O,

   4o 6 % hmotnostních CaO.
2. 2 % hmotnostní K₂O.

   8. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím. že každá figurka (22) se předem opatří vrstvou glazury, obsahující alespoň jeden oxid, vybraný ze skupiny, obsahující Si, AI, Na,

   45 Mg, Zr, s barvivém na bázi prvků, vybraných ze skupiny, obsahující Fe, Pb, Cr.

   9. Způsob podle nároku 8. vyznačující se tím, že glazura figurek (22) obsahuje v podstatě následující složky:

   50 61,5 % hmotnostních SiO₂,

   14.7 % hmotnostních AFOi,
3. 4.7 % hmotnostních Na₂O,
4. 6,6 % hmotnostních K₂O,

   I Ί

   11.2 % hmotnostních CaO, 1,3 % hmotnostních zbytek.
5. 10. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím. že materiál figurek (22) obsahuje následující složky:

   65 % hmotnostních SÍO?.

   19 % hmotnostních AFO41 1,9 % hmotnostních Na/),

   4,2 % hmotnostních MgO,

   6.4 % hmotnostních CaO.
6. 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál figurek (22) obsahuje v podstatě keramickou hmotu, zejména kaolin, bílou hlinku apod.
7. 12. Způsob podle nároku 10. vyznačující alespoň přibližné následující složky :

   61,0 % hmotnostních $iO₂.

   21.0 % hmotnostních AFO,.

   1.0 % hmotnostních Fe₂O.;,

   1,2 % hmotnostních CaO.

   0,5 % hmotnostních MgO,

   0,2 % hmotnostních Na₂O,

   2,0 % hmotnostní K₂O.
8. 13. Způsob podle nároku 10, vyznačující alespoň přibližně následující složky:

   62,0 % hmotnostních SiO₂,

   2,0 % hmotnostních A1₂O₂,

   1,1 % hmotnostních Fe₂O„

   0,5 % hmotnostních CaO,

   32,0 % hmotnostních MgO,

   0,7 % hmotnostních Na₂O.

   1,0 % hmotnostní K₂O.

   se tím, že materiál figurek (22) obsahuje se tím, že materiál figurek (22) obsahuje
9. 14. Způsob podle nároku I, vyznačující se tím, že ochlazování kulových předmětů (30) se provádí v kroku (e) postupováním po teplotní dráze od žíhací teploty do deformační tep4i) loty při zvolené rychlosti, takže k ochlazování dochází v podstatě bez pnutí.
10. 15. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m . že obsahuje krok (j) ve kterém se provádí žíhání po kroku (e) opětovným úplným ohřát ím kulových skleněných 45 předmětů pro odstranění vnitřního pnutí a následným pomalým ochlazováním na teplotu zhruba

    50 °C.