DE3239095C2

DE3239095C2 - Formwerkzeug für eine IS- oder RIS-Maschine zur Herstellung von Hohlglasartikeln

Info

Publication number: DE3239095C2
Application number: DE19823239095
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4300 Essen Hoefig; Helmut Huellen; Werner-Dieter Knoth; Hermann 8048 Zuerich Nebelung
Original assignee: Veba-Glas Ag, 4300 Essen
Current assignee: Emhart Glass SA
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1984-11-22
Also published as: DE3239095A1

Abstract

Zur Schaffung eines Formwerkzeuges, mit dem es möglich ist, den sich in dem Forminnenraum ausdehnenden Glaskörper durch unterschiedlich starke Temperaturbeeinflussung über seine Höhe mit unterschiedlichen Wanddicken zu gestalten, wobei in der Wandung des Formwerkzeuges in Längsrichtung desselben verlaufende Hohlräume vorgesehen sind, die mit Kühlmittelzu- und -ableitungen in Verbindung stehen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Hohlräume (4, 8) derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen im wesentlichen entsprechend der äußeren Konturen der herzustellenden Hohlglasartikel verlaufen. Die Hohlräume (4, 8) sind in ihrer Längserstreckung zwei- oder mehrfach unterteilt und jeweils mit einer Kühlmittelzu- und -ableitung versehen. Die Dicke der Wandung (3) des Formwerkzeuges (1) und der Innenseite des Forminnenraumes (2) ist in Abhängigkeit von der Dicke der Wandung des Kübels oder Hohlglasartikels in deren diesbezüglichen Bereichen bemessen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug für cine IS- oder RIS-Maschine zur Herstellung von üohlglasartikeln, in dessen Wandung in Längsrichtung des Formwerkzeuges verlaufende Hohlräume vorgesehen sind, die mit Kühlmittelzu- und -ableitungen in Verbindung stehen.

Bei sich frei verformendem, flüssigen Glas hängt die sich einstellende Glaswanddicke von der Viskosität des Glases und damit von seiner Temperatur ab. Das gilt sowohl für das Vorprodukt, das sog. Külbel, als auch für den fertigen Glasartikel. Die Aufgabe des Glasmachers besteht somit im wesentlichen darin, die richtigen Temperaturen an die richtige Stelle des zu verformenden, weichen Glaskörpers zu bringen.

Es ist bekannt, bei vollautomatisch arbeitenden IS-Maschinen die metallischen Formen von außen mit dem Kühlmedium zu beaufschlagen. Weiterhin ist es bekannt, das Kühlmedium durch Hohlräume innerhalb der metallischen Formenwandung zu leiten.

Durch die DE-PS 12 05 235 ist es bekannt, um das Formwerkzeug einer Herstellungsmaschine für Hohlglasartikel eine Schale zu legen, so daß ein Hohlraum um die Form entsteht, welcher von einem Kühlmedium in axialer Richtung durchströmt ist.

Eine andere Lösung zeigt die DE-PS 28 36 628. Gegenstand dieser Patentschrift ist eine Form zur Herstellung von Hohlglasartikeln, bei der die formgebenden Teile aus Sintermetall bestehen, das mit einem Kühlmedium beaufschlagt ist. Das Kühlmedium durchströmt die Form in Richtung der Längsachse, wobei d;is Sintermetall an den Innen- und Außenseiten gegen ilen Durch

tritt des Kühlmediums abgedichtet ist.

Diesen beiden vorerwähnten Ausführungen haftet der Nachteil an, daß es mit diesen nicht möglich ist, den sich in dem Formwerkzeug ausdehnenden Glaskörper über seine Höhe optimal mit unterschiedlichen Wanddicken zu gestalten, was nur durch unterschiedliche Glastemperaturen ausreichend stark beeinflußt werden kann. Gerade die in einem fertigen Hohlglasartikel vorhandenen unterschiedlichen Glasdicken sind es aber, die

in die Gcsamtfesligkeit des Glasbehälters entscheidend mit beeinflussen. So muß beispielsweise der Boden einer Flasche dicker sein als die darüber liegende zylindrische Wandung, weil am Boden die Biegekräfte erheblich größer sind, ganz abgesehen von den sich in diesem Bereich

i^r, besonders einstellenden Stoßkräften beim Aufsetzen der !'lasche. Die Schullcrparlicn einer Flasche wiederum besitzen andere Fcrligkeitsbeanspruchungcn und somit sind andere Wanddicken erforderlich. Es besteht daher die Forderung, das sich frei verformende Glas

2() beim Herstellungsprozcß mit unterschiedlichen Wanddicken zu versehen, was aber durch durch eine gezielte, der Höhe nach unterschiedliche Kühlung beim Ausdehen des Glases erreichbar ist.

Es ist daher nicht gelungen, eine über die Länge des Glasbehälters unterschiedliche Wanddickenverteilung in optimaler Weise zu erreichen, obwoh! hierzu zahlreiche Vorschläge gemacht worden sind. So ist es beispielsweise durch die DE-PS 25 37 037 bekannt, in der Wandung eines Formwerkzeuges in dessen Längsrichtung verlaufende Kühlkanäle vorzusehen. Diese Ausgestaltung ermöglicht jedochnicht eine unterschiedliche Kühlung an unterschiedlichen Bereichen des herzustellenden Hohlglasartikels.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der

is Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile ein Formwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, den sich in dem Forminnenraum ausdehnenden Glaskörper durch unterschiedlich starke Temperaturbeeinflussung über seine Höhe mit unterschiedlichen Wanddicken zu gestalten.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Hohlräume derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen im wesentlichen entsprechend der äußeren Kontüren der herzustellenden Hohlglasartikel verlaufen und diese in ihrer Längserstrcckung zwei- oder mehrfach unterteilt und jeweils mit einer Kühlmittelzu- und -ableitung versehen sind, wobei die Dicke der Wandung des Formwerkzeuges zwischen den Hohlräumen und der Innenseite des Forminnenraumes in Abhängigkeit von der Dicke der Wandung des Külbcls oder Hohlglasartikels in deren diesbezüglichen Bereichen bemessen ist. Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen verlaufen die Hohlräume nicht mehr in axialer Richtung des Formwerkzeuges, sondern in einem beliebigen, mehr oder weniger stark geneigten Winkel hierzu, und zwar ausschließlich abhängig von der äußeren Kontur des herzustellenden llohlglasartikels. Auf diese Weise ist eine Optimierung der Temperaturen in unterschicdli-

W) chcn Bereichen über die Höhe des Glaskörpers möglich und damit eine optimale Bemessung der Wanddicken des hcr/Listcllcndcn Hohlglasartikels. Je nach den gewünschten Wanddickenverhältnissen werden Kühlabschnittc gebildet, die jeweils für sich in ganz bestimmten Bereichen die Erzielung unterschiedlicher Temperaturverhaltnisse ermöglichen. Die Dicke der Formwandung ist dort geringer, wo die Wandung des Glaskörpers oder Külbcls dicker sein soll und dort größer, wo die Wan-

dung des Glaskörpers kleiner sein soll, je nach abzuführender Wärmemenge.

Die Hohlräume sind in horizontaler Ebene entsprechend dem im Innenraum der Form liegenden Behälterquerschnitt radial-symmetrisch, bei runden Glasbehältern konzentrisch ausgeführt

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Hohlräume über die Höhe des Formwerkzeuges unterschiedlich freie Querschnitte auf, so daß auch durch deren Bemessung eine Beeinflussung der Wärmeflüsse erreichbar ist.

Die Fließrichtung des Kühlmitteis geht vorzugsweise im Vorformbereich bei der Ausformung des Tropfens zu einem°Külbel von oben nach unten, d. h. vom Boden zur Mündung des herzustellenden Glasartikels.

Zur Regelung des Kühlprozesses werden Druck, Temperatur und Menge des Kühlmediums bei Eintritt und Austritt in die einzelnen Hohlräurr«; gemessen. Nach bekannten Technologien werden diese physikalischen Größen verändert, solange, bis die optimale Glasverformung gegeben ist.

Nach der Lehre der Erfindung ist der Verlauf der Hohlräume in Form von Kammern oder Kanälen ausdrücklich nicht streng axial in der Ersircckung des Formwerkzeuges orientiert, sondern unter mehr oder 2^r> weniger starker abschnitlsweiser Neigung der Glaskörperkontur angepaßt. Hierbei wird die Dicke des metallischen Werkstoffes zwischen dem Glaskörper in Forminnenraum und dem Kühlmitlelhohlraum bzw. den Kühlmittelhohlräumen so gewählt, daß ein für die fveie Verformung optimaler Wärmefluß durch diesen Teil der metallischen Formenwandung erreicht wird. Im Zusammenwirken mit der den einzelnen Kühlkammern oder -kanälen zugeführten physikalischen Beschaffenheit des Kühlmediums und der Dicke des Formenwerkstoffes zwischen dem Glaskörper und dem Kühlmittelhohlraum erfolgt so eine bis in das Feinste steuerbare Gestaltung der Temperatur des Glaskörpers über seine gesamte Höhe und damit seiner Viskosität und daraus folgend seiner Verformung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine geschnittene Ansicht eines Formwerkzeuges und

F i g. 2 eine Draufsicht der F i g. 1. 4^ri

Mit 1 ist das Formwerkzeug bezeichnet, in dessen Innenraum 2 sich das sog. nicht weiter dargestellte Külbel befindet. In der Wandung 3 des Formwerkzeuges 1 sind symmetrisch zueinander mehrere Hohlräume 4 in Form von Kühlkanälcn angeordnet, und zwar symme- w trisch um den Forminnenrauni 2. Die Hohlräume 4 sind an ihren Enden 5 mit einer nicht weiter dargestellten Kühlmittelzuleitung verbunden und an ihren Enden 6 stehen diese über radiale Kanäle 7 mit einer ebenfalls nicht weiter dargestellten Kühlmitieiablcitung in Verbindung. Über die Höhe des Formwerkzeuges 1 ist in der Wandung 3 ein weiterer Kühlabschnitt vorgesehen, und zwar durch die Hohlräume 8, welche geneigt zur Längsachse des Formwerkzeuges I verlaufend angeordnet sind. Die oberen Enden 9 sind über die radialen t>o Kanäle 10 an eine Kühlmittelzuleitung und die Enden 11 an eine Kühlmittelableitung angeschlossen. Die sich rundum um den Forminnenraum 2 verteilende Anordnung der Hohlräume 4, 8 folgt abschnittsweise der Radial-Symmctric, die bei kreisförmigen Flaschen im h^ri Querschnitt auch konzentrisch sein kann.

liesoiulers hei ilen IS- und KIS-Glasveilonmmgsnuischinen mit ihren außerordentlich hohen IVoiliiktionsgcschwindigkeiten und damit aufzubringenden Kühlleistungen führt die erfindungsgemäße Formenprofilkühlung zu einer praktisch idealen Ausbildung der gewünschten Wanddickenverteilung der herzustellenden Glashohlkörper.

Als Kühlmittel können flüssige oder gasförmige Medien Verwendung Finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formwerkzeug für eine IS- oder RiS-Maschine zur Herstellung von Hohlglasarlikcln, in dessen Wandung in Längsrichtung des Formwerkzeuges verlaufende Hohlräume vorgesehen sind, die mit Kühlmittelzu- und -ableitungen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4,8) derart angeordnet sind, daß deren Längsachsen im wesentlichen entsprechend der äußeren Konturen der herzustellenden Hohlglasartikel verlaufen und diese in ihrer Längserstreckung zwei- oder mehrfach unterteilt und jeweils mit einer Kühlmittelzu- und -ableitung versehen sind, wobei die Dicke der Wandung (3) des Formwerkzeuges (1) zwischen den Hohlräumen (4,8) und der Innensciie des Forminnenraumes (2) in Abhängigkeit von der Dicke der Wandung des Külbcls oder Hohlglasartikels in deren diesbezüglichen Bereichen bemessen ist.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4, 8) radial-symmetrisch oder konzentrisch zum Forminnenraum (2) vorgesehen sind.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (4, 8) über die Höhe des Formwerkzeuges (1) unterschiedlich freie Querschnitte aufweisen.

4. Formwerkzeug nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließrichtung des Kühlmittels von oben nach unten erfolgt.