DE102018007173A1

DE102018007173A1 - Process for conditioning glass drops for glass molding in a glass molding machine

Info

Publication number: DE102018007173A1
Application number: DE102018007173.2A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Ardagh Glass GmbH
Current assignee: Ardagh Glass GmbH
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2020-03-12

Abstract

Zur Vereinfachung der Konditionierung von Glastropfen im Rahmen der Glasformgung in einer Glasformmaschine, insbesondere zur Verminderung des Arbeitsaufwands bei Umbaumaßnahmen beim Übergang auf eine folgende Produktionsserie, auch mit Hinblick auf die Sicherstellung einer reprozuierbaren Produktqualität wird vorgeschlagen, die Temperatur der Glastropfen in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung der Glasschmelze mit Hinblick auf die Darstellung einer konstanten Viskosität zumindest während eines Sortenlaufs zu steuern, wobei keine Parameteranpassungen anfallen. Auf diese Weise ergibt sich eine Minderung von fehlerbehafteten Hohlglasartikeln und eine Leistungssteigerung der jeweiligen Produktionsserie.In order to simplify the conditioning of glass drops in the course of glass molding in a glass molding machine, in particular to reduce the work involved in conversion measures when moving to a subsequent production series, also with a view to ensuring a reproducible product quality, the temperature of the glass drops depending on the chemical composition is proposed to control the glass melt with a view to displaying a constant viscosity at least during a variety run, with no parameter adjustments being made. This results in a reduction of defective hollow glass articles and an increase in performance of the respective production series.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Die Herstellung von Hohlglasartikeln in einer Glasformmaschine ausgehend von einer Glasschmelze vollzieht sich über einen Formgebungsprozess, der an einem vorab gebildeten Glastropfen mittels einer der Bildung eines Rohlings dienenden Vorform und einer der Bildung eines Fertigproduktes dienenden Fertigform abgewickelt wird. Der abschließend geformte Artikel wird anschließend über eine Absetzplatte auf ein in einen Kühlofen einführendes Förderband überstellt.The production of hollow glass articles in a glass molding machine from a glass melt takes place via a shaping process which is carried out on a previously formed glass drop by means of a preform used to form a blank and a finished form used to form a finished product. The finally shaped article is then transferred to a conveyor belt entering a cooling furnace via a setting plate.

Der Prozess ist durch mehrere Stationen gekennzeichnet, deren jeweilige Betriebsparameter mit Hinblick auf ein reproduzierbares Herstellungsergebnis von konstanter Qualität einstellbar sein müssen und zu überwachen sind. Dies gilt für sämtliche den Formgebungsprozess beeinflussende Parameter. Der Vorgang des Einführens eines Glastropfens in eine Vorform wird maßgeblich durch dessen Viskosität beeinflußt und geht mit einer Abkühlung einher, wobei die Viskosität durch die Temperatur und die chemische Zusammensetzung des Glases festgelegt ist. Von der chemischen Zusammensetzung, welche durch die eingesetzten Rohstoffe und die hierbei eingesetzten Scherben bestimmt wird, geht ein großer Einfluss auf die Viskosität aus, wobei Recycling Scherben mit über 70 % den größten Antel bilden.The process is characterized by several stations, the respective operating parameters of which must be adjustable and must be monitored with a view to a reproducible manufacturing result of constant quality. This applies to all parameters influencing the shaping process. The process of introducing a glass drop into a preform is significantly influenced by its viscosity and is accompanied by cooling, the viscosity being determined by the temperature and the chemical composition of the glass. The chemical composition, which is determined by the raw materials used and the cullet used here, has a major influence on the viscosity, with cullet being the largest Antel with over 70%.

Hohlglasartikel werden in unterschiedlichen Größen und Formen hergestellt, so dass sich Produktionsserien ergeben, welche in Abhängigkeit von Parametereinstellungen betrieben werden, die auf betrieblich dokumentierten Erfahrungswerten beruhen, die durch eine gute Qualität der hergestellten Artikel gekennzeichnet waren. Dieser Parameteransatz erfasst alle Parameter des Glasformgebungsprozesses. Die Viskosität als wesentlicher, allerdings nicht unmittelbar messbarer Parameter eines Glastropfens wird hierbei allerdings nicht direkt berücksichtigt und man beschränkt sich auf eine Kontrolle der Temperatur des Glastropfens, welche u. a. über eine Feederbefeuerung beeinflussbar ist. Es werden hierbei somit zahlreiche, das Verfahren der Glasformung kennzeichnende Paramter erfasst, dokumentiert und berücksichtigt - die Viskosität sowie die chemische Zusammensetzung der Glasmasse gehören jedoch nicht dazu.Hollow glass articles are manufactured in different sizes and shapes, so that there are production series that are operated depending on parameter settings that are based on operationally documented empirical values that were characterized by the good quality of the manufactured articles. This parameter approach captures all parameters of the glass forming process. The viscosity as an essential, but not directly measurable parameter of a glass drop is not directly considered here, however, and one is limited to checking the temperature of the glass drop, which u. a. can be influenced via feeder lighting. Numerous parameters characterizing the process of glass forming are thus recorded, documented and taken into account - however, the viscosity and the chemical composition of the glass mass are not included.

Bei der bekannten Vorgehenweise zur Konditionierung eines Glastropfens wird derart verfahren, dass alle Parameter einer Produktionsserie dokumentiert werden, wobei dann, wenn in dieser Produktionsserie eine gute Qualität der hergestellten Hohlglasartikel erreicht worden ist, nämlich dann, wenn diese Produktionsserie wirkungsgradtechnisch und fehlerbildtechnisch als optimal anzusehen ist, diese dokumentierten Paramter erneut eingestellt werden, wenn in einer späteren Produktionsserie eben dieser Hohlglasartikel hergestellt werden soll. Dies bedeutet, dass der für die Herstellung eines bestimmten Hohlglasartikels optimalen Parameterkonstellation eine Sollwertfunktion für spätere Produktionsserien zukommt. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass sich durch Umbauten einer Produktionslinie, welche beispielsweise Änderungen des Betriebs der Feederbefeuerung bei dieser einen Produktionslinie umfassen, auch bei dem Betrieb der Feederbefeuerung anderer Produktionslinien Änderungen ergeben. Hieraus entstehen u. a. Änderungen der Temperaturen der Glastropfen, die in einer Lage dokumentiert werden, in der die jeweilige Produktionslinie optimal funktioniert. Dies bedeutet u. a., dass Änderungen in der Tropfentemperatur eintreten können, in deren Folge sich das Verformungsverhalten der Glastropfen ändert.In the known procedure for the conditioning of a glass drop, the procedure is such that all parameters of a production series are documented, when, in this production series, a good quality of the hollow glass articles produced has been achieved, namely when this production series is to be regarded as optimal in terms of efficiency and defect formation , these documented parameters can be set again if this hollow glass article is to be produced in a later production series. This means that the optimal parameter configuration for the production of a certain hollow glass article has a setpoint function for later production series. The problem arises here, however, that changes to a production line, which include changes in the operation of the feeder lighting in this one production line, also result in changes in the operation of the feeder lighting in other production lines. From this arise u. a. Changes in the temperatures of the glass drops, which are documented in a position in which the respective production line works optimally. This means u. a. that changes in the drop temperature can occur, as a result of which the deformation behavior of the glass drops changes.

Der Formgebungsprozess in einer Glasformmaschine ist regelmäßig durch einen Sortimentsbetrieb gekennzeichnet, nämlich einer Folge von Sortimentsläufen, in denen jeweils unterschiedliche Hohlsglasartikel hergestellt werden.The shaping process in a glass molding machine is regularly characterized by an assortment operation, namely a sequence of assortment runs in which different hollow glass articles are manufactured.

Unvermeidbar ist bei dieser Betriebsweise, dass der Glastropfen bei einer sich ändernden chemischen Zusammensetzung eine andere Viskosität und damit einhergehend ein anderes, den Formgebungsprozess beeinflussendes Verhalten erhält. Man ist zwar bemüht, dem durch Anpassungen der Temperatur zu begegnen, welches jedoch nicht wirklich zufriedenstellend gelingt, zumal sich im Gesamtablauf des Formgebungsprozesses Änderungen der Beheizung stets nur mit einer unvermeidbaren Zeitverzögerung bemerkbar machen.It is unavoidable in this mode of operation that the glass drop, given a changing chemical composition, has a different viscosity and, with it, a different behavior that influences the shaping process. Although efforts are being made to counteract this by adjusting the temperature, this is not really satisfactory, especially since changes in the heating are only noticeable with an unavoidable time delay in the overall course of the shaping process.

Ein weiteres Problem ist darin zu sehen, dass ein Umrüsten auf eine andere Produktionsserie mit einer Änderung der Einstellungen zahlreicher Parameter des Betriebsablaufs der jeweiligen Glashütte und einem hiermit zwangsläufig in Verbindung stehenden hohen Arbeitsaufwand einhergeht.Another problem can be seen in the fact that a changeover to a different production series is accompanied by a change in the settings of numerous parameters of the operating sequence of the respective glassworks and a high workload associated with this.

Dies bedeutet, dass beim Übergang auf eine andere Produktionsserie umfangreiche Tätigkeiten anfallen, wodurch die Umbauleistung, nämlich ein Arbeitsabschnitt im Betrieb einer Glasformmaschine und damit einhergehend der erreichbare Wirkungsgrad während eines Sortenlaufes erheblich belastet werden.This means that extensive activities are involved in the transition to another production series, as a result of which the conversion work, namely a working section in the operation of a glass molding machine and the associated efficiency which can be achieved during a variety run, are significantly burdened.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf eine genauere Steuerung und eine konstantere Produktqualität hin weiter zu entwickeln. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It is the object of the invention to further develop a method of the type described in the introduction with a view to more precise control and a more constant product quality. In such a method, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1.

In Abkehr von dem eingangs vorgestellten Stand der Technik wird für den Glasformgebungsprozess eine konstante Viskosität zugrundegelegt, und zwar in Abstimmung mit der chemischen Zusammensetzung der Glasschmelze, so dass als Variable die Zusammensetzung und die Temperatur anzusehen sind. Änderungen der chemischen Zusammensetzung werden somit durch Temperaturänderungen mit dem Ziel einer konstanten Viskosität ausgeregelt, nachdem eine definierte Viskosität als ein wesentlicher, das Verformungsverhalten der Glasschmelze in der Tropfenform beeinflussender Faktor anzusehen ist. Der funktionelle Zusammenhang zwischen der Viskosität, der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung als solcher ist bekannt und im Rahmen einer solchen Verfahrensweise umsetzbar.In a departure from the prior art presented at the outset, a constant viscosity is taken as a basis for the glass shaping process, in coordination with the chemical composition of the glass melt, so that the composition and the temperature can be regarded as variables. Changes in the chemical composition are thus compensated for by temperature changes with the aim of a constant viscosity, after a defined viscosity is to be regarded as an essential factor influencing the deformation behavior of the glass melt in the form of drops. The functional relationship between the viscosity, the temperature and the chemical composition as such is known and can be implemented in the context of such a procedure.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 erfolgt die Temperierung der Glasschmelze nach Maßgabe einer analytisch definierten Funktion betreeffend den Zusammenhang zwischen der Viskosität, der Temperatur und der chemischen Zusammensetzung der Glasschmelze. Für die analytische Beschreibung dieses Zusammenhangs bestehen mehrere, dem Fachmann bekannte Ansätze. Lediglich beispielhaft sei hierbei auf die Vogel-Fulcher-Tammann Gleichung hingewiesen, welche in der Ausgangsform wie folgt lautet: $log (η) = A + B/ (T - T_{0})$

According to the features of claim 2, the temperature of the glass melt is carried out in accordance with an analytically defined function relating to the relationship between the viscosity, the temperature and the chemical composition of the glass melt. There are several approaches known to those skilled in the art for the analytical description of this relationship. For example, the Vogel-Fulcher-Tammann equation should be mentioned here, which in its initial form reads as follows:

log (η) = A + B / (T - T_{0})

Hierin beschreiben η die Viskosität, A, B Faktoren, welche durch die chemische Zusammensetzung bestimmt werden, T₀ eine Anfangstemperatur und T eine anzustrebende Temperatur, so dass hiermit ein Zusammenhang zwischen den Variablen η und T dargestellt ist, der im Rahmen des Anmeldungsgegenstands umsetzbar ist.Herein η describe the viscosity, A, B factors, which are determined by the chemical composition, T ₀ an initial temperature and T a desired temperature, so that this shows a relationship between the variables η and T that can be implemented within the scope of the subject of the application .

Nach den Merkmalen des Anspruchs 3 basiert die Verfahrensdurchführung, soweit es um die Konditionierung der Glastropfen geht, ausschließlich auf einer Anpassung der Temperatur an eine chemische Zusammensetzung der Glasschmelze mit dem Ziel einer Konstanthaltung deren Viskosität. Ebenfalls in Abkehr von dem Stand der Technik entfallen jegliche Parameteränderungen. Hieraus ergibt sich eine beträchtliche Minderung des Arbeitsaufwands, der ansonsten in Verbindung mit einem Umbau, nämlich dem Übergang auf eine andere Produktionsserie verbunden ist. Es hat sich gezeigt, dass der gewünschte Viskositätswert durch Anpassung der Temperatur der Glastropfen erreichbar ist. Hiermit ist es möglich, einen Glastropfen mit Verformungseigenschaften bereit zu stellen, der bei unveränderten sonstigen Parametern die Herstellung von qualitativ gleichwertigen Hohlglasartikeln erlaubt. Es hat sich auch herausgestellt, dass mit dieser anmeldungsgemäßen Verfahrensweise der Betrieb einer Glasformmaschine schneller unter zufriedenstellenden Wirkungsgraden darstellbar ist und insgesamt weniger Ausschuß durch fehlerhafte Produktion entsteht.According to the features of claim 3, as far as the conditioning of the glass drops is concerned, the implementation of the method is based exclusively on adapting the temperature to a chemical composition of the glass melt with the aim of keeping its viscosity constant. Also in deviation from the prior art, any parameter changes are omitted. This results in a considerable reduction in the amount of work that is otherwise associated with a conversion, namely the transition to another production series. It has been shown that the desired viscosity value can be achieved by adjusting the temperature of the glass drops. This makes it possible to provide a glass drop with deformation properties that allows the production of qualitatively equivalent hollow glass articles with unchanged other parameters. It has also been found that with this procedure according to the application, the operation of a glass molding machine can be represented more quickly with satisfactory efficiencies and that overall less rejects arise due to faulty production.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 4 wird der Viskositätswert einer durch optimale Arbeitsergebnisse gekennzeichneten Produktionsserie als Sollwert für den Betrieb im Rahmen weiterer Produktionsserien betreffend den jeweiligen Hohlglasartikel heran gezogen. Auf diese Weise ist ein hohes Maß an qualitätsmäßiger Reproduzierbarkeit der Hohlglasartikel dargestellt.According to the features of claim 4, the viscosity value of a production series characterized by optimal work results is used as a target value for operation in the context of further production series relating to the respective hollow glass article. In this way, a high level of quality reproducibility of the hollow glass articles is shown.

Der als optimal erkannte Viskositätswert wird nach den Merkmalen des Anspruchs 5 zumindest über einen Sortenlauf konstant gehalten.According to the features of claim 5, the viscosity value recognized as optimal is kept constant at least over a variety run.

Claims

A process for conditioning glass drops for glass shaping in the preforms of a glass molding machine, wherein a glass melt provided in a melting tank is portioned, tempered and tempered and transferred into the respective preform according to the hollow glass articles to be produced, characterized in that the temperature control depends on the chemical Composition of the glass melt is carried out with the aim of setting a defined viscosity.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the temperature control is carried out in accordance with an analytically defined function relating to the relationship between the viscosity, the temperature and the chemical composition of the glass melt.

Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that with the aim of constant viscosity, changes in the chemical composition are compensated for by adjusting the temperature and that, in connection with the conditioning of the glass drops, no other parameter changes relating to the glass shaping process are carried out.

Procedure according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the glass molding is carried out in accordance with the respective production series comprising a large number of the same hollow glass articles, and that the viscosity value of the production series with the best performance is used for the glass molding, this viscosity value being used as the setpoint value for the subsequent comparable production series.

Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that an optimal viscosity value according to the chemical composition of the glass melt is kept constant over a variety run.