DE10020396A1 - Production of glass stoppers for bottle spring clip closures has an underpressure in the mold to draw in a charge of molten glass to be shaped and cooled free of faults and stress - Google Patents
Production of glass stoppers for bottle spring clip closures has an underpressure in the mold to draw in a charge of molten glass to be shaped and cooled free of faults and stressInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Glas- Verschlußknopfes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Ober begriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method for producing a glass Locking button according to the preamble of claim 1 and a device for performing the method according to the Ober Concept of claim 4.
Bei der Herstellung eines Glas-Verschlußknopfes eines Flaschen- Bügelverschlusses wird als Ausgangsmaterial eine Glasschmelze zugrunde gelegt, die im Rahmen des Herstellungsprozesses por tioniert werden muß. Nach dem Portionieren eines Postens wird dieser gewöhnlich einzeln in eine Form eingebracht und in diese eingeschmiegt, wobei der Posten des fluiden Materials zumindest teilweise die von der Form vorgegebene Oberflächengestalt in komplementärer Art und Weise annimmt. Nachfolgend wird dann der Posten nach Aufprägung der entsprechenden äußeren Gestalt in der Form zumindest teilweise erstarrt, um dann nachfolgend in geeigneter Art und Weise aus der Form entnommen zu werden.In the manufacture of a glass closure button for a bottle The clasp is a glass melt as the starting material based on the por must be tioned. After portioning an item this is usually introduced individually into a mold and into it nestled, the item of fluid material at least partly the surface shape given by the shape in complementary way. Then the Item after stamping the corresponding outer shape in of the shape at least partially solidified, and then subsequently in to be removed from the mold in a suitable manner.
Für eine optimale Anpassung der Gestalt des Postens an die Form ist es notwendig, den Posten fluiden Materials durch entspre chende Zwangsmittel in die Form anzulegen und dort einzuschmie gen und anzupassen.For an optimal adaptation of the shape of the item to the shape it is necessary to correspond to the item of fluid material Appropriate means of coercion to put in the mold and grease there conditions and adapt.
Bei dem bekannten Verfahren der DE 196 49 030 C2 sind als Zwangsmittel sogenannte Preßstationen mit Preßstempel vorgese hen, durch welche der Posten flüssigen Glases lokal an einer Stelle mit einem Druck oder einer Kraft zeitweise beaufschlagt wird, um den Posten flüssigen Glases in die vorgesehene Form zu pressen.In the known method of DE 196 49 030 C2 are as Preventive means so-called press stations with press ram through which the lot of liquid glass locally on a Pressure or force applied temporarily is to get the lot of liquid glass into the intended shape press.
Dabei ist es nachteilig, daß die Zwangskräfte nur lokal an ei ner rückwärtigen Stelle und durch direkten mechanischen Kontakt aufgebracht werden. Dies führt dazu, daß an der mechanischen und folglich thermischen Kontaktstelle bereits vor dem eigent lich nachfolgenden Erstarrungsvorgang bereits eine lokale Ent wärmung oder Abkühlung des Postens erfolgt und das Glasmaterial ungenügend durch den Einschnürungsbereich zum pilzförmig aufge henden Bodenteil fließt. Das Ergebnis ist ein schlecht ausge formter Glas-Verschlußknopf.It is disadvantageous that the constraining forces only locally on egg ner rear position and through direct mechanical contact be applied. This leads to the mechanical and consequently thermal contact point before the actual Lich subsequent solidification process already a local Ent heating or cooling of the lot occurs and the glass material insufficiently expanded through the constriction area to the mushroom shape floor part flows. The result is a poor one shaped glass lock button.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ei ne Vorrichtung zum Herstellen eines Glas-Verschlußknopfes zu schaffen, mit welchen dieser besonders zuverlässig und frei von Fehlern und inneren Spannungszuständen herstellbar ist.The invention has for its object a method and egg ne device for producing a glass lock button create with which this is particularly reliable and free of Errors and internal stress states can be produced.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorrichtungsmäßig erfolgt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4. Vorteilhafte Weiterbil dungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemä ßen Vorrichtung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Unteran sprüche.The task is accomplished by a method according to the characteristics of the characterizing part of claim 1 solved. Device-wise the problem is solved according to the invention with the characteristics Drawing features of claim 4. Advantageous further training of the inventive method and the invention ß device are the subject of the dependent Unteran claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Glas- Verschlußknopfes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen und/oder Einschmiegen des Postens fluiden Materials in die Form durch Ein- oder Ansaugen über einen im Bereich der Form ausge bildeten Unterdruck erfolgt.The method according to the invention for producing the glass Locking button is characterized in that the application and / or nesting the batch of fluid material into the mold by sucking in or sucking out in the area of the mold formed negative pressure takes place.
Es ist somit eine Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens, anstelle eines Preßwerkzeuges, welches lokal an einer rückwär tigen Stelle durch direkten mechanischen Kontakt auf den zu formenden Posten fluiden Materials einwirkt, den Materialposten in die Form durch Anlegen eines Unterdrucks einzusaugen oder anzusaugen. It is therefore a basic idea of the method according to the invention instead of a pressing tool, which locally on a return point through direct mechanical contact to the shaping item of fluid material acts, the item of material suck into the mold by applying a vacuum or suck in.
Diese Vorgehensweise hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß die zu applizierenden Kräfte und Drücke besonders gleichmäßig auf den Posten verteilt werden.This procedure has the compared to the prior art Advantage that the forces and pressures to be applied particularly be evenly distributed across the items.
Dadurch, daß ein direkter mechanischer Kontakt mit einem zu sätzlichen Preßwerkzeug vermieden wird, wird auch der Gefahr einer bereits vor dem gewünschten Erstarrungszeitpunkt statt findenden zumindest teilweisen Entwärmung oder Abkühlung des Postens in der Form begegnet. Indem der Unterdruck unterhalb des Einschnürungsbereiches der Form ansetzt, ist ein sicherer Durchfluß des Glasmaterials und ein vollständiges Ausformen des pilzförmig aufgehenden Bodenteils gewährleistet.The fact that a direct mechanical contact with one Additional pressing tool is avoided, there is also a risk one takes place before the desired solidification time finding at least partial cooling or cooling of the Encountered post in the form. By placing the vacuum below of the constricted area of the form is a safer one Flow of the glass material and a complete molding of the guaranteed mushroom-shaped rising part.
Des weiteren ist der Aufbau der Anlage zur Erzeugung des ent sprechenden Unterdrucks im Vergleich zum Ausbilden eines ent sprechenden Preßwerkzeuges mit der zu fordernden entsprechenden Werkzeuggenauigkeit besonders einfach und kostengünstig reali sierbar, weil eine Vielzahl beweglicher mechanischer Komponen ten entfällt.Furthermore, the construction of the plant for generating the ent speaking negative pressure compared to the formation of an ent speaking press tool with the corresponding to be requested Tool accuracy particularly simple and inexpensive reali can be used because of the large number of movable mechanical components not applicable.
Das in die Form eingeschnürte Glasmaterial wird durch Kühlen der Form soweit zum Erstarren gebracht, dass der ausgeformte Glas-Verschlußknopf formstabil ist und durch Öffnen der Form ausgeformt werden kann.The constricted glass material is cooled of the form so far that the molded Glass lock button is dimensionally stable and by opening the mold can be formed.
Eine weitere Regelung oder Steuerung des Erstarrungsvorgangs ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens der Posten, während er noch in der Form angeordnet ist, mit einem Kühlstempel in einen im wesentlichen direkten thermischen Kontakt gebracht wird. Diese Maßnahme kann zusätzlich zur Kühlung durch den Kontakt mit der Form und/oder unabhängig davon durchgeführt werden. Ge wöhnlich ist es aber so, daß bei der Anordnung des Postens und des somit fertiggestellten Glas-Verschlußknopfes bestimmte Oberflächenbereiche, nämlich die rückwärtige Oberfläche, nicht von der Form abgedeckt wird. Diese freie Oberfläche des Postens kann dann über einen zusätzlichen Kühlstempel, der in Anlage gebracht wird, gesteuert, abgekühlt und erstarrt werden.Another regulation or control of the solidification process arises if according to a further preferred embodiment form of the inventive method of items while he is still arranged in the form with a cooling stamp in one is brought into essentially direct thermal contact. This measure can in addition to cooling through the contact with the form and / or independently. Ge but it is common for the order of the item and of the glass lock button thus completed determined Surface areas, namely the rear surface, not is covered by the form. This free surface of the post can then have an additional cooling stamp in the system brought, controlled, cooled and solidified.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Glas- Verschlußknopfes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Form Kanä le aufweist, daß die Kanäle zur strömungsmäßigen Verbindung zwischen einem Teil des konkaven Aufnahmebereichs und eines Au ßenbereichs der Form ausgebildet sind und daß die Kanäle, ins besondere im Außenbereich, derart mit einer Unterdruckeinrich tung oder einem Unterdruck verbindbar sind, daß die Kanäle und/oder zumindest ein Teil des Aufnahmebereichs der Form mit einem Unterdruck beaufschlagbar sind.The device according to the invention for producing a glass Locking button is characterized in that the shape Kanä le has that the channels for fluid communication between part of the concave receiving area and an Au ßbereich the shape are formed and that the channels, ins especially outdoors, such as with a vacuum unit device or a vacuum can be connected that the channels and / or at least part of the receiving area of the mold a negative pressure can be applied.
Wenn dann im Betrieb der Vorrichtung die Kanäle im Außenbereich der Form mit einem entsprechenden Unterdruck beaufschlagt wer den, wird auf Grund des sich dann im Inneren der Form ausbil denden Unterdrucks das fluide Glasmaterial in die Form hinein gesogen, wodurch der Prozeß des Anlegens und Anschmiegens oder Einschmiegens des Materials in die Form unterstützt wird.Then when the device is operating, the channels in the outside area the mold with a corresponding negative pressure which is then formed on the inside of the form the negative pressure, the fluid glass material into the mold sucked, causing the process of donning and snuggling or Nestling of the material into the mold is supported.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird dabei keine äußere und drückende Kraft über ein entsprechendes Preßwerkzeug aufge bracht.In contrast to the prior art, no external and pressing force exerted on an appropriate pressing tool brings.
Zusätzlich oder alternativ zum Kühlen über den thermischen Kon takt mit der Wandung der Form ist gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein zusätzlicher Kühlstempel vorgesehen, welcher bewegbar angeordnet ist und im Betrieb mit dem, rückwärtigen freien Bereich des in der Form befindlichen Postens in direkten thermischen Kontakt bringbar ist. Wie oben bereits im Detail beschrieben, ist es durch diese Maßnahme mög lich, freibleibende Bereiche, die nicht in Kontakt mit den Wan dungen der Form stehen, ebenfalls in geeigneter Art und Weise zu kühlen. Dadurch wird ein besonders gleichmäßiger Abkühl- und/oder Erstarrungsvorgang gewährleistet. Additionally or alternatively to cooling via the thermal con is in tact with the wall of the mold according to one embodiment the device according to the invention an additional cooling stamp provided which is movably arranged and in operation with the back free area of the one in the mold Post can be brought into direct thermal contact. As above already described in detail, this measure makes it possible Lich, subject to change, not in contact with the wall extensions of the form, also in a suitable manner to cool. This ensures a particularly even cooling and / or solidification process guaranteed.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage eines bevorzugten Ausführungsbei spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Glas-Verschlußknopfes näher erläutert. In dieser zeigen dieThe invention is based on a schematic Drawing based on a preferred embodiment game of the device according to the invention for producing a Glass lock button explained in more detail. In this show the
Fig. 1 bis 3 jeweils eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung in bezug auf verschiedene Herstel lungsstadien für einen Glas-Verschlußknopf unter An wendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Figs. 1 to 3 are each a schematic and partially sectioned side view of an embodiment of the erfindungsge MAESSEN device with respect to various herstel development stages of a glass shutter button under An application of an embodiment of the inventive method and
Fig. 4 in größerem Maßstab den Bodenbereich einer Form eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrich tung. Fig. 4 on a larger scale the bottom area of a form of an embodiment of the Vorrich device according to the invention.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen in schematischer und teilweise ge schnittener Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Glas- Verschlußknopfes 10 in bezug auf drei verschiedene aufeinander folgende Herstellungsstadien. Figs. 1 to 3 show in schematic and partly cut ge side view an embodiment of the device 1 OF INVENTION to the invention for producing a glass shutter button 10 with respect to three different successive stages of manufacture.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Glas- Verschlußknopfes 10 weist als wesentliches Element eine Form 2 auf, welche aus zwei Formhälften 3 und 4 gebildet ist. Durch das Zusammenwirken der Formhälften wird im Innenbereich der Form 2 ein insgesamt gesehen im wesentlichen konkav ausgebilde ter Aufnahmebereich 5 geschaffen, der in Querschnittsansicht die Form eines üblichen Glasknopfes für Flaschenbügel- oder Flaschenhebelverschlüsse hat.The device 1 according to the invention for producing a glass closure button 10 has as its essential element a mold 2 , which is formed from two mold halves 3 and 4 . The interaction of the mold halves creates an overall substantially concavely formed receiving area 5 in the inner region of the mold 2 , which in cross-sectional view has the shape of a conventional glass button for bottle clip or bottle lever closures.
Dieser Aufnahmebereich 5 bzw. das von ihm umschlossene Volumen ist rotationssymmetrisch in der Form 2 ausgebildet. This receiving area 5 or the volume enclosed by it is rotationally symmetrical in shape 2 .
Radial vom Boden 9 des Aufnahmebereichs 5 und unterhalb eines Einschnürungsbereiches 12 auswärts laufend sind mehrere Kanäle 11 sternförmig und mit gleichen Winkelabständen ausgebildet. Diese Kanäle 11 dienen als Saugkanäle, über welche unterhalb des Einschnürungsbereichs 12 der Form 2 ein Unterdruck erzeugt werden kann.Running radially from the bottom 9 of the receiving area 5 and below a constriction area 12 , a plurality of channels 11 are star-shaped and have the same angular spacing. These channels 11 serve as suction channels, via which a vacuum can be generated below the constriction area 12 of the mold 2 .
In der Fig. 1 ist in schematischer und teilweise geschnittener Seitenansicht der Verfahrenszustand gezeigt, bei welchem ein Glasposten 20 bereits portioniert bereitgestellt wurde und in Pfeilrichtung 21 in die Form 2 eingebracht wird. In gestrichel ter Linie sind in etwa die Umrisse des Glaspostens 22 unmittel bar nach dem Einbringen in die Form 2 dargestellt. Es wird deutlich, daß der Einschnürungsbereich 12 der Form 2 und das Volumen zwischen dem Einschnürungsbereich 12 und dem Boden 9 des Aufnahmebereichs 5 zunächst nicht vom Glasposten 22 besetzt sind, sondern vielmehr noch frei bleiben.In Fig. 1 is a schematic and partially sectioned side view of the process state is shown in which a glass gob 20 has been provided portioned and is introduced in direction of arrow 21 in the mold 2. In dashed line, the outline of the glass batch 22 are shown immediately bar after insertion into the form 2 . It is clear that the constriction area 12 of the mold 2 and the volume between the constriction area 12 and the bottom 9 of the receiving area 5 are initially not occupied by the glass item 22 , but rather remain free.
Die Fig. 2 zeigt in schematischer und teilweise geschnittener Seitenansicht den Verfahrenszustand, bei welchem über die Kanä le 11 ein Unterdruck unterhalb des Einschnürungsbereichs 12 der Form 2 ausgebildet wurde, wodurch aufgrund der Fluidität des Glaspostens 22 dieser durch den Einschnürungsbereich 2 geflos sen ist und sich in den Boden 9 des Aufnahmebereichs 5 einge schmiegt hat. Der Glasposten 22 hat in diesem Verfahrensstadium im wesentlichen die Gestalt des Aufnahmebereichs 5 der Form 2 angenommen. Die Rückseite 15 des Glaspostens hat sich aufgrund der Schwerkraft und von Oberflächenkräften abgeflacht. Fig. 2 shows a schematic and partially sectioned side view of the process state in which a negative pressure was formed below the constriction area 12 of the mold 2 via the channels 11 , whereby due to the fluidity of the glass batch 22 the latter is loosened by the constriction area 2 and itself has nestled into the bottom 9 of the receiving area 5 . At this stage of the process, the glass batch 22 has essentially assumed the shape of the receiving region 5 of the shape 2 . The back 15 of the glass batch has flattened due to gravity and surface forces.
In dem in Fig. 3 in schematischer und teilweise geschnittener Seitenansicht dargestellten Stadium des erfindungsgemäßen Her stellungsverfahrens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vor richtung 1 ist bereits der Erstarrungsvorgang unter Zuhilfenah me entsprechender Kühlmechanismen eingeleitet worden. In the stage of the manufacturing method according to the invention using the device 1 according to the invention shown in FIG. 3 in a schematic and partially sectioned side view, the solidification process has already been initiated with the aid of appropriate cooling mechanisms.
Zum einen werden für den Kühlvorgang Kühlkanäle 13 in der Form 2 mit einem entsprechenden Wärmeaustauschmittel oder Kühlmittel beaufschlagt. Zum anderen ist ein Kühlstempel 14 vorgesehen, welcher in direkten thermischen Kontakt mit der Rückseite 15 des Glaspostens 22 tritt. Der Kühlstempel weist ebenfalls Kühlkanäle 13 auf.On the one hand, cooling channels 13 in the mold 2 are acted upon with a corresponding heat exchange medium or coolant for the cooling process. On the other hand, a cooling stamp 14 is provided, which comes into direct thermal contact with the back 15 of the glass batch 22 . The cooling stamp also has cooling channels 13 .
Dabei ist wichtig, daß der Kühlstempel 14 keinen wesentlichen mechanischen Druck auf die freie Oberfläche bzw. Rückseite 15 des Glaspostens 22 ausübt, im Gegensatz zu den beim Stand der Technik vorgesehenen Preßstempeln.It is important that the cooling stamp 14 does not exert any significant mechanical pressure on the free surface or rear side 15 of the glass batch 22 , in contrast to the press stamps provided in the prior art.
Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittebene IV- IV, welche in Fig. 2 gezeigt ist. FIG. 4 shows a cross section along the section plane IV-IV, which is shown in FIG. 2.
Strahlenförmig radial vom Randbereich des Bodens 9 des Aufnah mebereichs 5, z. B. konisch nach außen erweitert verlaufend, sind Unterdruckkanäle 11 vorgesehen. Die Kanäle 11 weisen ge geneinander identische Winkelabstände auf, in dem in Fig. 4 ge zeigten Ausführungsbeispiel von etwa 45°. Grundsätzlich können mehr oder weniger Kanäle 11 vorgesehen sein. Eine wichtige Ei genschaft der Kanäle 11 besteht in der radial nach außen hin vorgesehenen konischen Erweiterung. Die inneren Mündungsberei che 11a sind mit einem kleinstmöglichen Querschnitt ausgebil det, daß das fluide Glasmaterial aufgrund seiner Oberflächen spannung und der im Kanalbereich 11 wirkenden Kapillarkraft nicht in den Mündungsbereich 11a einzudringen vermag. Anderer seits ist die radial nach außen hin vorgesehene konische Erwei terung zum außenliegenden Mündungsbereich 11b hin so ausgebil det, daß die Kanäle 11 in geeigneter Weise mit einem entspre chenden Unterdruck beaufschlagt werden können, der sich dann in den Boden 9 des Aufnahmebereichs 5 der Form 2 überträgt.Radially radially from the edge region of the bottom 9 of the recording area 5 , z. B. tapered to the outside, vacuum channels 11 are provided. The channels 11 have mutually identical angular distances, in the embodiment shown in FIG. 4 ge of approximately 45 °. In principle, more or fewer channels 11 can be provided. An important egg property of the channels 11 is the conical expansion provided radially outwards. The inner Mündungsberei che 11 a are ausgebil det with the smallest possible cross section that the fluid glass material due to its surface tension and the capillary force acting in the channel region 11 is unable to penetrate into the mouth region 11 a. On the other hand, the radially tapered towards the outside provided Erwei is esterification to outer mouth portion 11 b towards so ausgebil det that the channels 11 can be applied in a suitable manner with a entspre sponding negative pressure which is then in the bottom 9 of the receiving portion 5 of the mold 2 transmits.
Claims (8)
- - Bereitstellen und Zuführen des fluiden Glasmaterials,
- - Portionieren eines Postens (20) fluiden Glasmaterials,
- - Einbringen des Postens (20) in den Aufnahmebereich (5) der Form (2),
- - Anlegen und Einschmiegen des Postens (20) in die Form (2)
- - zumindest teilweises Erstarren des Postens (20) in der Form (2),
- - Entnehmen des Postens (10, 20) aus der Form (2),
- Provision and feeding of the fluid glass material,
- Portioning a batch ( 20 ) of fluid glass material,
- - Introducing the item ( 20 ) into the receiving area ( 5 ) of the mold ( 2 ),
- - Creation and nestling of the item ( 20 ) in the form ( 2 )
- - at least partial solidification of the item ( 20 ) in the form ( 2 ),
- Removing the item ( 10 , 20 ) from the mold ( 2 ),
daß die Form (2) unterhalb des Einschnürungsbereichs (12) Kanäle (11) aufweist,
daß die Kanäle (11) zur strömungsmäßigen Verbindung zwi schen dem Boden (9) des Aufnahmebereichs (5) und einem Au ßenbereich der Form (2) ausgebildet sind und
daß die Kanäle (11) im Außenbereich mit einer Unterdruck einrichtung verbindbar sind, daß über die Kanäle (11) der Boden (9) des konkaven Aufnahmebereichs (5) der Form (2) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.4. Device for producing a closure button for egg NEN-bottle closure, from a fluid Glasmateri al, with at least one shape ( 2 ), which is designed to receive egg nes ( 20 ) of the fluid glass material and for this purpose a complementary to the closure button on receiving area ( 5 ) with a bottom ( 9 ) below a lacing area ( 12 ), characterized in that
that the mold ( 2 ) has channels ( 11 ) below the constriction area ( 12 ),
that the channels ( 11 ) for flow connection between the bottom ( 9 ) of the receiving area ( 5 ) and an outer area of the mold ( 2 ) are formed and
that the channels ( 11 ) in the outer area can be connected to a vacuum, that the bottom ( 9 ) of the concave receiving area ( 5 ) of the mold ( 2 ) can be subjected to a vacuum via the channels ( 11 ).
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